Aplicação do Visualization Toolkit para pós-processamento de análises pelo método dos elementos finitos

Abstract

Resumo: A Visualização Científica (SciVis) é um campo da Computação Gráfica que envolve a exploração de dados e informação de modo a haver ganho de compreensão e percepção dos dados. Ela é aplicada em diversas áreas, incluindo engenharia,medicina, bioengenharia, geologia, meteorologia, entre outras. Suas diversas técnicas, que possibilitam a representação de dados escalares, vetoriais e tensoriais, são capazes de produzir pós-processadores para análises numéricas. Comumente, as técnicas da SciVis são reunidas em pacotes ou toolkits, como por exemplo, o Visualization Toolkit(VTK). Ele é um sistema portável, orientado a objetos e de código aberto para computação gráfica tridimensional, visualização, e processamento de imagem, distribuído gratuitamente. É constituído por um núcleo na linguagem C++ e uma camada interpretada que permite a utilização de Tcl, Java ou Python. Este pacote foi escolhido para a implementação de algumas técnicas para visualização de resultados de análises pelo Método dos Elementos Finitos. Os programas desenvolvidos representam dados obtidos de análises utilizando-se o programa ANSYS 8.0. As listas de resultados são convertidos em arquivos do tipo VTK, que são visualizados com mapeamento por cores, desenho de ícone pontuais, animação, transparência, planos decorte, interatividade, e outras técnicas que fazem parte da Visualização Científica.

Abstract: Scientific Visualization (SciVis) is a Computer Graphics field that is responsible for the graphical representation of data as a means of gaining understanding and insight into them. It is applied in many areas, including engineering, medicine, bioengineering, geology, meteorology, among others. SciVis techniques, which allow representation of scalar, vector and tensor data, are capable of producing numerical analysis post-processors. These techniques are usually embedded in toolkits, such as the Visualization Toolkit (VTK). This is a portable, object-oriented, open source, freely available software system for three-dimensional computer graphics, image processing, and visualization. VTK consists of a C++ kernel and an interpreted layer that allows its use with Tcl, Java or Python. This toolkit was chosen for the implementation of some techniques to be used with Finite Element Method analysis. The applications developed represent data taken from analysis using the computer software ANSYS 8.0. The list of results are converted to VTK format files, which are visualized with color mapping, arrow plot, transparency, cutting planes, interactivity, and other techniques that are part of Scientific Visualization.