Forskning

3D-rekonstruktion av mikrobialiter

Mikrobialiter kan ha komplexa morfologier som ger ledtrådar till forntida mikrobiell ekologi. Det är dock svårt att få fram och tolka dessa ledtrådar, både på grund av de mikrobiella strukturernas komplexitet och svårigheterna att koppla morfologin till mikrobiella processer. Vi studerar 3D-morfologin hos både moderna och gamla mikrobialiter med hjälp av olika tekniker.

Visualisering av klimatförändringar

Vi använder 3DVisualizer och utvecklar en ny uppsättning beräkningsverktyg för att utforska förändringar i den globala havscirkulationen. I detta projekt kombineras analyser av havsströmmar med 40 års tidigare insamlade data från djuphavssedimentkärnor för att få nya insikter om tidigare förändringar i oceanernas cirkulation.

Konfokal mikroskopi

Konfokal mikroskopi med flera kanaler används för att belysa olika biologiska egenskaper i ett prov. Samvisualisering av kanalerna i 3D ger nya insikter som inte känns igen i traditionella visualiseringstekniker. Vi utvecklar samarbete med användare av konfokal mikroskopi för att utvidga användningen av 3DVisualizer till denna grupp.

CrustaMars

Kartläggning av Mars geologi kan göras genom att visualisera topografiska data och bilder från omloppsbanan med varierande upplösning med hjälp av Crusta. Två av de möjliga landningsplatserna för NASA:s Mars Science Laboratory har studerats ingående, och pågående forskning kommer att fokusera på den valda landningsplatsen.

Dynamiken i jordens inre

Geodynamiska modeller av konvektion i jordens mantel avslöjar de processer som styr plattektonik, bergsbildning, vulkanism och vår planets termiska historia. Seismisk tomografi används för att se in i jordens djupa inre och identifiera de termokemiska strukturer som finns djupt under våra fötter. Vi använder 3DVisualizer för att undersöka och analysera flödesfält som genererats från geodynamiska simuleringar och strukturer som observerats med hjälp av seismiska bilder.

Jordbävningar och andra naturkatastrofer

Vi använder högupplösta topografiska skanningar (LIDAR) för att mäta förskjutningar på förkastningar till följd av jordbävningar.

Responsiva medier inom vetenskap och konst

Vi undersöker hur CAVE och VRUI förändrar forskarnas sätt att bedriva forskning. Med utgångspunkt i Science & Technology Studies undersöker vi den fenomenologiska upplevelsen av utökad interaktion med dynamiska dataobjekt. I samarbete med Humanities Innovation Lab utforskar vi också nya modeller för att engagera oss i 3D-miljöer genom samarbete med konstnärer och utvecklar projekt inom digital humaniora som kan utnyttja VRUI och KeckCAVES fullt ut.

Struktur för icke-linjära system

Icke-linjära dynamiska system är notoriskt svåra att analysera. Det mest kända exemplet på detta är deterministiskt kaos, där system aktivt producerar oförutsägbara och slumpmässiga beteenden, trots att de styrande ekvationerna är enkla. Många områden är välbekanta med denna typ av komplexa beteenden; de förekommer i ett stort antal fenomen, från fluidturbulens och elektroniska kretsar till ekologisk och ekonomisk dynamik. Fram till nyligen har svårigheten för forskning och utbildning inom icke-linjära dynamiska system varit att ”visualisera” de underliggande strukturer som skapar kaos. Det är först under de senaste åren som utvecklingen av högpresterande grafikprocessorer och innovativa visualiseringsverktyg, t.ex. sensoriskt inlevelsefulla grottmiljöer, har gjort det möjligt att använda en direkt metod för interaktiv visualisering av icke-linjära dynamiska system.

Publikationer

En del av listan över publikationer som producerats om eller med hjälp av KeckCAVES-tekniken finns här. Eftersom vi är ett mångsidigt, tvärvetenskapligt team med flera institutioner är denna lista alltid ofullständig. Vi uppmuntrar dig att uppdatera listan, antingen direkt eller genom att skicka ett meddelande till KeckCAVES-teamet med nya publikationer, sammanfattningar och andra produkter.

Finansiering

Utvecklingen av KeckCAVES har finansierats av W. M. Keck Foundation, National Science Foundation och University of California, Davis.