Onderzoek

3D Reconstructie van Microbialieten

Microbialieten kunnen een complexe morfologie hebben die aanwijzingen bevat over de oude microbiële ecologie. Het extraheren en interpreteren van deze aanwijzingen is echter een uitdaging vanwege zowel de complexiteit van microbiële structuren als de moeilijkheden om morfologie aan microbiële processen te koppelen. Wij bestuderen de 3D-morfologie van zowel moderne als oude microbialieten met behulp van diverse technieken.

Visualisatie van klimaatverandering

Wij gebruiken 3DVisualizer en ontwikkelen een nieuwe reeks computationele instrumenten om veranderingen in de wereldwijde oceaancirculatie te onderzoeken. Dit project combineert de analyse van de oceaanstroming met 40 jaar eerder verzamelde gegevens uit diepzeesedimentaire kernen om nieuwe inzichten te krijgen in de veranderingen in de oceaancirculatie in het verleden.

Confocale microscopie

Multikanaals confocale microscopie wordt gebruikt om verschillende biologische kenmerken binnen een monster te belichten. Het co-visualiseren van de kanalen in 3D levert nieuwe inzichten op die niet worden herkend in traditionele visualisatietechnieken. Wij ontwikkelen samenwerkingsverbanden met gebruikers van confocale microscopie om het gebruik van 3DVisualizer uit te breiden naar deze gemeenschap.

CrustaMars

De geologie van Mars kan in kaart worden gebracht door topografische gegevens en beelden met variabele resolutie te visualiseren met behulp van Crusta. Twee van de kandidaat-landingsplaatsen voor NASA’s Mars Science Laboratory zijn uitgebreid bestudeerd, en het lopende onderzoek zal zich toespitsen op de gekozen landingsplaats.

Dynamiek van het binnenste van de aarde

Geodynamische modellen van convectie in de aardmantel onthullen de processen die de platentektoniek, de bergvorming, het vulkanisme en de thermische geschiedenis van onze planeet bepalen. Seismische tomografie wordt gebruikt om in het diepe binnenste van de aarde te kijken om de thermo-chemische structuren te identificeren die diep onder onze voeten liggen. Wij gebruiken 3DVisualizer voor onderzoek en analyse van stromingsvelden gegenereerd uit geodynamische simulaties en structuren waargenomen met seismische beelden.

Aardbevingen en andere natuurlijke gevaren

Wij gebruiken hoge resolutie scans van topografie (LIDAR) om verplaatsingen op breuken ten gevolge van aardbevingen te meten.

Responsieve media in wetenschap en kunst

Wij bestuderen de manieren waarop de CAVE en VRUI de manier veranderen waarop wetenschappers onderzoek doen. Vanuit het veld van Science & Technology Studies onderzoeken wij de fenomenologische ervaring van uitgebreide interactie met dynamische dataobjecten. In samenwerking met het Humanities Innovation Lab verkennen we ook nieuwe modellen voor het gebruik van 3D-immersieve omgevingen door samenwerking met kunstenaars, en ontwikkelen we digitale geesteswetenschapsprojecten die ten volle gebruik kunnen maken van VRUI en de KeckCAVES.

Structuur van niet-lineaire systemen

Niet-lineaire dynamische systemen zijn notoir moeilijk te analyseren. Het bekendste voorbeeld hiervan is de deterministische chaos, waarbij systemen actief onvoorspelbaar en willekeurig lijkend gedrag vertonen, ondanks de eenvoud van de regerende vergelijkingen. Veel gebieden zijn goed bekend met dit soort complex gedrag; het komt voor in een breed scala van verschijnselen, van turbulentie van vloeistoffen en elektronische circuits tot ecologische en economische dynamiek. Tot voor kort was de moeilijkheid van onderzoek en onderwijs in niet-lineaire dynamische systemen het “visualiseren” van de onderliggende structuren die chaos veroorzaken. Pas de laatste jaren is met de ontwikkeling van krachtige grafische processoren en innovatieve visualisatie-instrumenten, zoals zintuiglijk waarneembare grotomgevingen, een directe benadering van interactieve visualisatie van niet-lineaire dynamische systemen mogelijk geworden.

Publicaties

Een gedeeltelijke lijst van publicaties over of met behulp van de KeckCAVES-technologie is hier beschikbaar. Omdat wij een divers, multidisciplinair, multi-institutioneel team zijn, is deze lijst altijd onvolledig. Wij moedigen u aan de lijst bij te werken, hetzij rechtstreeks, hetzij door het KeckCAVES-team een bericht te sturen met nieuwe publicaties, samenvattingen en andere producten.

Financiering

De ontwikkeling van KeckCAVES is mogelijk gemaakt door de W.M. Keck Foundation, de National Science Foundation en de Universiteit van Californië, Davis.