IBM OpenDX

IBM OpenDX
IBM OpenDX
	スカラー場の可視化
プレビューリリース	CVSを通じて
書かれた	主にC
オペレーティング·システム	クロスプラットフォーム
タイプ	プロット
ライセンス	IBMパブリックライセンス
Webサイト	www .opendx .org (古い)

OpenDXはOpen Data Explorerの略で、 IBMの科学データ可視化ソフトウェアです。複雑な領域（機械の歯車や人間の脳など）と測定データまたは計算データを処理できます。データは、物体の様々な点におけるスカラー（脳内の化学物質の濃度など）、ベクトル、またはテンソル場（歯車が動作しているときの変位テンソル場やひずみテンソル場など）のいずれかです。データ測定点は等間隔である必要はなく、均一な間隔である必要もありません。このプロジェクトは1991年にVisualization Data Explorerとして開始されました。

OpenDXは、カラーまたはグレースケールでコード化された量、あるいはベクトル、流線、リボンとしてプロットされた3D画像を作成できます。オブジェクトをスライスして内部構造を可視化し、スライス面上のデータを高さコード化されたグラフとして表示できます。オブジェクトを回転させて任意の角度からデータを表示したり、回転した動きをアニメーション化したりすることも可能です。

グラフィカルユーザーインターフェース

OpenDX は、 X Window System上のMotifウィジェットツールキットに基づいています。そのグラフィカルユーザーインターフェイスには、直接的および間接的なさまざまなインタラクタがあります。直接インタラクタを使用すると、ユーザーは画像を直接操作できます (回転やズームなど)。間接インタラクタ (ダイアル、スイッチ、ボタン、スライダー) を使用すると、ユーザーは視覚化のさまざまな側面を制御できます。インタラクタはデータ駆動型であるため、よりスマートです。インタラクタは、自動範囲設定および自己制限を行います。インタラクタはデータを調べ、そのタイプに応じて、データの最小値と最大値を決定したり、データに基づいてオプションメニューのリストを作成したりします。ユーザーは、データのある側面 (メタデータなど)に基づいて、インタラクタのラベルを設定することもできます。

ビジュアルプログラムエディタといくつかのインタラクタを示す OpenDX のスクリーンショット

データ駆動型のコンセプトは、スライダー、ダイヤル、オプションメニューだけに適用されるものではありません。ベクターインタラクターにも適用されます。ベクターインタラクターはデータの次元に基づいて再構成され、各ベクター要素の最大値と最小値に基づいて自動的に範囲を決定します。

デザイン

データエクスプローラーは、データを視覚化するためのツールとユーザーインターフェースのシステムです。一般的に、データの視覚化は以下の3段階のプロセスから成ります。

データの記述とインポート
視覚化プログラムによるデータの処理
結果の画像を表示します。

OpenDXの主なコンポーネントは

データモデル: これは、データエクスプローラーエンティティ (データフィールド、幾何学的オブジェクト、画像など) を記述するために使用される定義、ルール、および規則のセットです。

データプロンプター: データエクスプローラーにインポートされるデータを記述するためのユーザーインターフェイス。

データブラウザ: データファイルを表示し、そこに含まれるデータのレイアウトと構成を決定し、この情報をデータプロンプターに転送するためのユーザーインターフェイス。

スクリプト言語: 視覚化プログラムを作成するための高水準言語です。コマンドモードで直接使用して、様々なタスクを実行することもできます。ビジュアルプログラム（つまり、ビジュアルプログラムエディタウィンドウにモジュールアイコンのネットワークとして表示される視覚化プログラム）も、このスクリプト言語で記述されています。このウィンドウでユーザーが作成したビジュアルプログラムは、ディスクに保存される際に同じ言語に翻訳されます。

ビジュアルプログラムエディター (VPE): ビジュアルプログラム（ネットワーク）を作成および変更するためのグラフィカルユーザーインターフェース。このエディターで作成されたプログラムは、データエクスプローラーによってスクリプト言語に変換され、その形式で保存されます。

モジュール: ビジュアルプログラムネットワークを構成する構成要素（視覚化ツール）。これらは、ビジュアルプログラムエディタから直接アクセスして操作できます。

モジュールビルダー: ビジュアルプログラムで使用されるカスタマイズされたモジュールを作成するためのユーザーインターフェイス。

画像ウィンドウ: ビジュアルプログラムによって生成されたイメージの表示を表示および変更するための対話型ウィンドウ。

コントロールパネル: ビジュアルプログラムで使用されるパラメーター値を変更するためのユーザーインターフェイス。

スクリーンショット

スカラー場の可視化

この例では、建物内の粒子状物質（塵）の流れを視覚化します。この場合、視覚化される量はスカラー値、すなわち粒子の濃度です。空間内の各点における粒子の濃度は色で表されます。読者は、画像の右上隅にあるカラーバーと色を比較することで、濃度を推測できます。視覚化を向上させるため、図には、濃度に比例した高さ（平面の法線方向）があるかのように影が付けられています。OpenDXでは、これをラバーシート効果と呼びます。