Visualización 3D de grandes cantidades de datos 3D para la prevención frente a desastres naturales: una revisión de la literatura

La visualización de datos 3D es un aspecto muy importante para varios campos de trabajo como la arquitectura, minería, videojuegos, diseño gráfico, geografía, etc. En especial en este último, la geografía, el cual a diario necesita visualizar información topográfica para hacer un estudio previo de los terrenos sin la necesidad de estar presente. En Perú, el uso información 3D por parte de los geógrafos para analizar terrenos a detalle, se ha vuelto una actividad de mucha importancia, debido a que el país es muy propenso a sufrir de fenómenos naturales como el fenómeno del Niño. Esta información topográfica suele ser de superficies de un gran tamaño que pueden llegar hasta un área de 7000 hectáreas, por lo que se necesita de procesar una inmensa cantidad de información 3D. Es por esto que el presente trabajo de investigación se centra en revisar la literatura para lograr una visualización de grandes cantidades de datos 3D. En primer lugar, se revisará cómo es que se deben guardar y organizar los datos 3D para que puedan ser fácilmente extraídos por el visualizador y qué tipo de estructura de datos es la mejor para este tipo de trabajos. En segundo lugar, se revisarán los métodos que existen actualmente para poder renderizar los datos 3D de forma fluida, con el objetivo de logar una visualización interactiva del usuario sin exigir tantos recursos. Por último, se presentarán las conclusiones de los dos puntos mencionados anteriormente y se explicarán cuáles son los mejores métodos para realizar el proyecto de visualización de grandes cantidades de datos 3D.Trabajo de investigació

Construção de hierarquia e renderização concomitantes de nuvens de pontos extensas

Current approaches for rendering large point clouds involve a strenuous preprocessing stage where a hierarchical data-structure is created before rendering. These algorithms do not consider presenting data before the hierarchy construction is finished. In this work we present OMiCroN – Oblique Multipass Hierarchy Creation while Navigating – which is the first algorithm capable of immediately displaying partial renders of the geometry, provided the geometry is made available in Morton order as a stream. By using a pipeline sort algorithm, OMiCroN is capable of parallel data sorting, hierarchy construction, and rendering, which can start as soon as the first sorted prefix of the data is available. In practice, the first partial rendering must only wait for the whole unsorted geometry to be read from disk. OMiCroN is also the first algorithm to implement a bottom-up rendering approach, providing full detail at the beginning, unlike current top-down approaches, which start from an overview of the data, providing full detail later in the process. OMiCroN can also be used to present rendering feedback of the hierarchy creation process. These features are made possible using an “oblique cut”, a novel data structure that separates the renderable from the non-renderable portions of the hierarchy.As abordagens atuais para renderizar nuvens de pontos extensas envolvem um estágio de pré-processamento extenuante em que uma estrutura de dados hierárquica é criada antes da renderização. Esses algoritmos não consideram apresentar os dados antes da conclusão da construção hierárquica. Neste trabalho, apresentamos OMiCroN – acrônimo em inglês para Criação de Hierarquia Multipasso e Obliqua enquanto Navegando – que é o primeiro algoritmo capaz de exibir imediatamente renderizações parciais da geometria, desde que a esta seja disponibilizada na ordem de Morton como um fluxo. Ao usar um algoritmo de ordenação parcial, o OMiCroN é capaz de ordenar os dados, construir a hierarquia e renderizar em paralelo, o que pode começar assim que o primeiro prefixo ordenado dos dados estiver disponível. Na prática, a primeira renderização parcial só precisa aguardar a leitura de toda a geometria não ordenada a partir do disco. OMiCroN também é o primeiro algoritmo a implementar uma abordagem de renderização de baixo para cima, fornecendo detalhes completos desde o início, de forma diferente das abordagens de cima para baixo atuais que começam a partir de uma visão geral dos dados, fornecendo detalhes completos mais tarde no processo. OMiCroN também pode ser usado para apresentar feedback de renderização do processo de criação da hierarquia. Essas características são possíveis usando o “corte oblíquo”, uma nova estrutura de dados que separa porções renderizáveis das porções não renderizáveis da hierarquia