3dCompare

Motivation

VROOM som grund för 3dCompare

Forskare försöker ofta jämföra olika datatyper för att få insikter om variationer i struktur och dynamik. De flesta programvarumiljöer fokuserar dock på en enda datatyp, vilket begränsar jämförelser mellan olika datatyper, t.ex. datavolymer med punktmoln. Virtuella miljöer kan underlätta dessa jämförelser genom att ge möjlighet att återge olika objekt i samma utrymme, låta användarna manipulera objekten på ett sätt som är lämpligt för datatyperna och tillhandahålla verktyg för att utvärdera dynamiken.

KeckCAVES-forskarna håller på att utveckla ett sådant system med hjälp av ett pythongränssnitt till VRUI, kallat VROOM, som grund för 3dCompare. Programmeringsspråket Python är objektorienterat och tillhandahåller datastrukturer som lagras i minnet och manipuleras på ett sätt som är naturligt för den specifika datatypen. Dessa objekt översätts sedan och överförs till VRUI för rendering och interaktion med hjälp av vroom för att översätta grafik och pyvrui för att översätta interaktioner. Det långsiktiga målet är att låta alla interaktiva och kvantitativa VRUI-funktioner vara tillgängliga för objekt som skapats i python.

Större verksamheter

CI-TEAM-projektet stödde utvecklingen av vroom och PyVrui, som för närvarande gör det möjligt att interaktivt manipulera olika virtuella objekt:

  1. Ge tillgång till flera objekt som indexeras med hjälp av metadata som tillhandahålls av användaren;
  2. Låt användaren manipulera objekt oberoende av varandra, inklusive icke-linjära deformationer, stela rörelser och skalning;
  3. Implementera intuitiv virtuell fysik (t.ex. förbjuda att objekt genomtränger varandra, simulera gravitation osv.) eller, alternativt, tillåta virtuella interaktioner som är omöjliga i den fysiska världen (t.ex. överlappa två objekt för att jämföra deras geometri);

Objektstyper som kan införlivas och jämföras är punktmoln, geometriska objekt med texturkartor, inklusive trådstommeobjekt, och textetiketter. Dynamik för objekt kan programmeras i python med användarprogrammet som kontrollerar alla aspekter av objektens beteende (i avsaknad av interaktion i realtid genom VRUI-gränssnittet):

  1. Införliva lämpliga verktyg för kvantitativ jämförelse av objekt – t.ex. genom att låta användaren lägga till punktkorrespondenser till objekt, med återkoppling i realtid om den lokala eller globala kvaliteten på de underförstådda objektkorrespondenserna;
  2. Tillåt att objekt kopplas samman (t.ex. med stavar eller fjädrar) för att studera beteenden eller för att låta användarna sätta ihop sammansatta objekt från fragment (t.ex. ben i ett skelett, keramikskärvor) och tillhandahålla automatiska verktyg för att optimera sammansättningar;
  3. Möjliggör rumsliga arrangemang för att kommentera och dela jämförelser med samarbetspartners och för visning.

I utvecklingsarbetet har forskare och studenter från datavetenskap, geologi, fysik, antropologi, vetenskap och teknikstudier samt engelska deltagit.

Projektets status

Ramverket för 3dCompare har fastställts, men det är fortfarande en utmaning att genomföra VRUI:s fullständiga interaktivitet. 3dCompare kan alltså visa och manipulera objekt, men ännu inte göra kvantitativa jämförelser av objekt. Den har använts flitigt för uppsökande verksamhet och konstprojekt, särskilt Dream Vortex och ”Outside the Vortex”.

Drömvirvel

Dream Vortex är ett samarbete mellan professor Dawn Sumner (UCD), professor Meredith Tromble (San Francisco Art Institute) och medlemmar av Complexity Sciences Center (UC Davis) för att på ett interaktivt och uppslukande sätt utforska 3D-nätverk av drömmar. Målet med projektet är att kombinera de sociala aspekterna av att vara en KeckCAVES-forskare med tekniken genom det konstnärliga mediet handritade bilder. Tromble samlade in drömmar som KeckCAVES-forskare frivilligt lämnat in, representerade dem i teckningar och kopplade samman dem konceptuellt genom nätverksegenskaper. Sumner omvandlade ritningarna till dynamiska objekt i 3dCompare-projektlandskapet som kan manipuleras av användare med hjälp av ett 3d-headset och en interaktionsutrustning. En minidokumentär om projektet finns här. Projektet har visats på olika platser:

  • 3/4/2013: Presentation om konst, teknik och kultur, UC Berkeley;
  • 4/25/2013: Seminarium om konstpraktik, UC Davis
  • 7/2014: Scientific Delirium Madness, Djerassi Resident Artist Program och Leonardo/The Society for the Arts, Sciences and Technology – stipendium för att delta i ett fyraveckors residens för att fortsätta utvecklingen av Dream Vortex.
  • 11/8-11/2015: Nationellt möte 2015 för Alliance for the Arts in Research Universities ”Ground Works: Förbättring och stöd av praxis i det tredje rummet”. Dream Vortex valdes ut som ett av sex transdisciplinära exempel för presentation, kritik och granskning.

”Utanför virveln”

”Outside the Vortex” är ett pågående samarbete mellan KeckCAVES-geologen Dawn Sumner (UCD), konstnären Meredith Tromble (San Francisco Art Institute), koreografen Donna Sternberg och KeckCAVES-fysikern James Crutchfield (UCD) som utforskar utanförskap och skillnader inom STEM-områdena och deras roll i upptäcktsarbetet. Tromble samlade in berättelser om utanförskap och olikheter som STEM-forskare upplevt och presenterade dem i form av teckningar och berättelser.

Crutchfield använde syntetiska röster för att berätta, och Sumner programmerade teckningarna för dynamisk projektion på scenen. Sternberg koreograferade rörelser som uttryckte både utestängningens och upptäcktens handling, effekter och känslor. En första workshopföreställning sattes upp av Donna Sternberg and Dancers 24 och 25 juni 2016 på Diavolo Studio i Los Angeles. (Video)

This site is registered on wpml.org as a development site.