VRMLを用いた3次元可視化



1.データベース名:  VRMLを用いた3次元可視化
                     Three Dimensional Visualization Using VRML

2.提供機関名:  名古屋大学・太陽地球環境研究所
                 Solar-Terrestrial Environment Laboratory, Nagoya University

3.データベースの概要:

フォートランとC言語で書かれたサブルーチン群を用い、VRML (Virtual Reality Modeling Language) を
利用した3次元可視化の方法と例題を示したデータベース
This database presents the method of three dimensional visualization to use VRML (Virtual Reality 
Modeling Language) by Fortran and C language, and many examples of 3-dimensional visualization 
obtained from the computer simulation of the solar wind-magnetosphere interaction.

3次元の磁力線構造などを理解するために、座標軸を回転させて動画を作ることもよく使う方法である。
市販の AVSなどの3次元画像解析ツールなどは、大変便利で有意義なものであるが、3次元画像表示は
あまりにも多様性が あるので、本当に描きたい図を描こうとする場合、どうしても物足りない部分が出
てくる。こうした場合、画像処理の 基本プログラムを組むことになる。私達はこれを3次元画像解析専
用機TITANやIndigo-2、及び3次元画像処理専用 ソフトウエアDore、AVS、Open-GLを用いることによって
実行してきた。3次元空間で磁力線を描き、専用機の Zバッファなどの3次元画像処理機能を用いて、
対象物を即座に回転したり、拡大縮小することにより、見易い 視点を選んで3次元構造の理解に役立ててきた。

 しかし、VRML(Virtual Reality Modeling Language)の登場のよって、3次元画像処理専用機と3次元
画像 処理専用ソフトウエアを持たなくても、誰でもVRMLのビューアさえあれば3次元画像を自分の好きな
ように見ることができる状況が実現した。自分のコンピュータの能力に依存して3次元画像処理(回転、
拡大縮小など)の速度は決まるが、最近のネットスケープやインターネットエクスプローラなどのブラウザ
を使えば、VRML2.0対応の cosmo player等のビューアが標準で付いている。パーソナルコンピュータも最近
高速になってきたので、高速のcpuと グラフィックアクセラレータを積み、更に十分なメモリ(512 MB以上)
を載せれば、SGI製のIndigo-2に劣らない 性能を発揮できる。また、精度の高い3次元画像を快適に見たい
のであれば WebspaceやCosmoworldsの利用が 更に有効である。

VRMLファイルの作成をどう実現するかであるが、私達は、VRMLファイル作成のための Fortran Interface 
Subroutine Packageを準備し、フォートランプログラムを用いて、3次元シミュレーションデータから直
接にVRML ファイル(*.wrl)を作っている。これは3次元と2次元の違いはあるが、PostScript画像ファ
イルを作成する方法と 同様の方法である。VRMLのビューアには通常視点を移動するwalkモードと対象物を
移動・回転・ 拡大縮小するexamineモードがあり、磁気圏などの3次元構造をより詳しく調べることがで
きる。現在の重要な問題点は、 地球磁気圏の3次元磁力線描画のVRMLファイルがasciiファイルを用いて
いるために数MBと非常に大きくなることである。これらの問題も圧縮VRMLファイルを標準に用いるとか、
VRMLバイナリーファイルを用いることによって、 かなり改善されることが期待される。太陽風やIMFの
変化に伴う地球磁気圏の時間変化の3次元動画をVRMLで表示するのは今後の最も興味ある課題である。

4.データベースの例:


太陽風と地球磁気圏相互作用の3次元MHDシミュレーションから得られた、
2003年10月24日の衝撃波到達後の特異な地球磁気圏構造。


太陽風と地球磁気圏相互作用の3次元MHDシミュレーションから得られた、
赤道面での地球磁気圏構造の三角メッシュを用いた鳥瞰図的な描画。

5.問い合わせ先:

    名古屋市千種区不老町(〒464-8601)
   名古屋大学・太陽地球環境研究所 
  荻野竜樹 
  Solar-Terrestrial Environment Laboratory 
  Nagoya University 
  Tatsuki Ogino
  Furo-cho, Chikusa-ku, Nagoya, Aichi 464-8601, Japan 
  E-mail: ogino[AT]stelab.nagoya-u.ac.jp 
  TEL: +81-52-747-6348  FAX: +81-52-789-5891

6.公開情報:

  Homepage of 3-Dimensional Visualization Using VRML
   http://center.stelab.nagoya-u.ac.jp/cawses/cddvd/sm0012.html
  Homepage of Magnetosphere (Global): Data site
   http://center.stelab.nagoya-u.ac.jp/jst/jikiken.html
  Homepage of the Center for Joint Observations and Data Processing  
   http://center.stelab.nagoya-u.ac.jp/index.html


CAWSES SPACE-W Databese List.

CAWSES SPACE-W Home Page.