Investigação

Reconstrução em 3D de Microbianos

Os microbianos podem ter morfologias complexas que preservam as pistas da ecologia microbiana antiga. Contudo, extrair e interpretar estas pistas é um desafio devido tanto à complexidade das estruturas microbianas como às dificuldades de ligar a morfologia aos processos microbianos. Estudamos a morfologia 3d tanto dos microbianos modernos como dos antigos, utilizando diversas técnicas.

Visualização das alterações climáticas

Estamos a utilizar o 3DVisualizer e a desenvolver um novo conjunto de ferramentas computacionais para explorar as mudanças na circulação oceânica global. Este projecto funde a análise do fluxo oceânico com 40 anos de dados previamente recolhidos de núcleos sedimentares de águas profundas, a fim de obter novos conhecimentos sobre mudanças passadas na circulação oceânica.

Microscopia confocal

A microscopia confocal multicanal é utilizada para realçar diferentes características biológicas dentro de uma amostra. A co-visualização dos canais em 3d fornece novos conhecimentos que não são reconhecidos nas técnicas de visualização tradicionais. Estamos a desenvolver colaborações com utilizadores de microscopia confocal para alargar o uso do 3DVisualizer a esta comunidade.

CrustaMars

O mapeamento da geologia de Marte pode ser realizado visualizando dados topográficos orbitais de resolução variável e imagens usando Crusta. Dois dos locais de aterragem candidatos para o Laboratório de Ciências de Marte da NASA foram extensivamente estudados, e a investigação em curso irá concentrar-se no local de aterragem escolhido.

Dinâmica do Interior da Terra

Os modelos geodinâmicos de convecção no manto terrestre estão a revelar os processos que regem a tectónica de placas, a construção nas montanhas, o vulcanismo, e a história térmica do nosso planeta. A tomografia sísmica é utilizada para ver o interior profundo da Terra para identificar as estruturas termo-químicas que se encontram no fundo dos nossos pés. Utilizamos o 3DVisualizer para investigar e analisar campos de fluxo gerados a partir de simulações geodinâmicas e estruturas observadas utilizando imagens sísmicas.

Terramotos e outros Perigos Naturais

Utilizamos scans de topografia de alta resolução (LIDAR) para medir o deslocamento em falhas devido a terramotos.

Meios de Comunicação Responsivos na Ciência e na Arte

Estamos a estudar as formas como o CAVE e o VRUI mudam a forma como os cientistas conduzem a investigação. Com base no campo dos Estudos de Ciência e Tecnologia, estamos a investigar a experiência fenomenológica de interacção alargada com objectos de dados dinâmicos. Colaborando com o Humanities Innovation Lab, estamos também a explorar novos modelos de envolvimento com ambientes imersivos 3D através de colaborações com artistas, e a desenvolver projectos de Humanidades Digitais que possam fazer pleno uso do VRUI e do KeckCAVES.

Estrutura de Sistemas Não Lineares

Os sistemas dinâmicos não lineares são notoriamente difíceis de analisar. O exemplo mais conhecido é encontrado no caos determinístico, onde os sistemas produzem activamente comportamentos imprevisíveis e de aparecimento aleatório, apesar da simplicidade das equações governantes. Muitos campos estão bem familiarizados com este tipo de comportamento complexo; encontra-se numa vasta gama de fenómenos, desde turbulência de fluidos e circuitos electrónicos até à dinâmica ecológica e económica. Até recentemente, a dificuldade da investigação e da educação em sistemas dinâmicos não lineares tem sido “visualizar” as estruturas subjacentes que produzem o caos. Só nos últimos anos com o desenvolvimento de processadores gráficos de alto desempenho e ferramentas de visualização inovadoras, tais como ambientes de cavernas sensíveis e imersivos, se torna possível uma abordagem directa à visualização interactiva de sistemas dinâmicos não lineares.

Publicações

Uma lista parcial de publicações produzidas sobre ou com o uso da tecnologia KeckCAVES está disponível aqui. Por sermos uma equipa diversificada, multidisciplinar e multi-institucional, esta lista está sempre incompleta. Encorajamo-lo a actualizar a lista, quer directamente quer enviando uma mensagem à equipa KeckCAVES com novas publicações, resumos, e outros produtos.

Financiamento

Para KeckCAVES o desenvolvimento foi fornecido pela Fundação W. M. Keck, a Fundação Nacional da Ciência, e a Universidade da Califórnia, Davis.