Interactive Isogeometric Volume Visualization with Pixel-Accurate Geometry
等几何分析法是近年来发展起来的一种新方法，它为工业中功能产品的设计、分析和优化提供了一种统一的方法。传统的体渲染方法不能直接应用于等几何模型。我们提出了一种新颖的等几何分析结果交互式可视化方法，确保正确的，即，包括其边界表面的体积的像素精确几何形状。整个OpenGL流水线用于多阶段算法，利用表面渲染，阶数无关透明性以及常微分方程的理论和数值方法。我们展示了我们的方法在与工业相关的不同模型上的效率，从几何参数化的质量检查，到线性弹性的应力分析，再到计算流体力学结果的可视化。
2015-05-07 cs.GR
Direct interactive visualization of locally refined spline volumes for scalar and vector fields
我们提出了一种新的方法，使体积局部细化B样条（LR样条）的交互式可视化。为此，我们提出了一个高效的算法直接可视化的LR样条的标量和矢量场。在这两种情况下，我们实现交互式帧速率的主要贡献是用于快速元素查找的加速结构和用于有效评估的基础的改变。为了进一步提高效率，我们提出了一个启发式的自适应采样距离的数值积分。与现有的自适应方法进行比较。这些算法旨在充分利用现代图形处理单元（GPU）的能力。LR样条体积出现的重要应用例如通过大规模模拟和传感器数据的近似以及等几何分析（IGA）给出。我们展示了通过我们的方法在不同的代表性用例上实现的交互式渲染，这些用例来自望远镜周围的风流模拟，人脑的磁共振（MR）成像，以及用于在工业过程中混合和涂覆颗粒的流化床模拟。
2018-03-14 cs.GR
Interactive Illustrative Line Styles and Line Style Transfer Functions for Flow Visualization
我们提出了一个灵活的说明线样式模型的流线数据的可视化。我们的模型分区视图为导向的线条带成平行带的基本视觉属性可以独立控制。因此，我们扩展了以前的线风格化技术，专门用于可视化的目的，允许参数化这些乐队的基础上，当地的线数据属性。此外，我们的方法支持强调和抽象，通过引入线风格的转换函数，本地线属性值映射到完整的线风格。通过灵活的GPU实现这种线条样式模型，我们可以交互式探索流线的视觉表示。我们证明了我们的模型的有效性，将其应用到三维流场数据集。
2015-04-17 cs.GR
Palace: A Library for Interactive GPU-Accelerated Large Tensor Processing and Visualization
本文提出开源跨平台库 Palace，通过异步并发架构与计算图接口，在工作站上实现大型张量的交互式 GPU 加速核外处理和可视化。
2025-09-30 cs.GR
BigDataViewer: Interactive Visualization and Image Processing for Terabyte Data Sets
越来越流行的光片显微镜技术产生非常大的三维时间推移记录活的生物标本。使大型体积数据集可用于交互式可视化和分析的必要性已被广泛认识。然而，现有的解决方案建立在专用服务器上以生成被传送到客户端应用的虚拟切片，实际上导致用于真正交互式体验的帧速率（小于每秒10帧）不足。一个易于访问的开放源代码的解决方案，交互式任意虚拟重新切片非常大的体积和体积的时间序列尚未失踪。我们用BigDataViewer填补了这一空白，这是一个斐济插件，可以交互式地导航和可视化来自本地和远程数据源的大图像序列。
2014-12-01 cs.GR q-bio.QM
Data-Driven Compute Overlays for Interactive Geographic Simulation and Visualization
TU Wien（维也纳工业大学）
本文提出基于WebGPU的数据驱动计算叠加技术，用于实现交互式地理模拟与可视化，通过GPU加速显著提升大规模雪崩模拟效率。
2026-01-08 cs.GR
Interactive Visualization of Terascale Data in the Browser: Fact or Fiction?
信息可视化应用程序已经变得无处不在，这在很大程度上要归功于Web浏览器使用户能够轻松地广泛分发和部署。依赖于本机代码库和并行处理的科学可视化应用程序不太适合这种广泛的分布，因为浏览器不提供所需的库或计算能力。在本文中，我们将重新审视可视化技术中的这一差距，并探讨如何使用新的Web技术WebAssembly和WebGPU来为浏览器中的大规模科学数据部署强大的可视化解决方案。特别是，我们评估的编程工作，使科学可视化应用程序的浏览器，通过这些技术，并评估其对经典的本地解决方案的竞争力。作为一个主要的例子，我们提出了一种新的GPU驱动的块压缩数据集的等值面提取方法，这是适合于在资源受限的环境中，如浏览器的大容量交互式等值面计算。我们的结论是，Web浏览器即将成为一个有竞争力的平台，即使是最苛刻的科学可视化任务，如交互式可视化等值面从1TB的DNS模拟。我们呼吁研究人员和开发人员考虑投资于社区软件栈，以简化这些即将推出的浏览器功能的使用，从而为浏览器带来可访问的科学可视化。
2020-09-07 cs.DC cs.GR
GeneVis - An interactive visualization tool for combining cross-discipline datasets within genetics
GeneVis是一个基于网络的工具，用于可视化遗传学领域不同学科的互补数据集。它通过基于Web的交互式图形可视化覆盖基因簇信息、基因相互作用数据和基因-疾病关联数据。这允许直观和快速评估不同数据集之间的可能关系。通过从基于基因簇的高级图形抽象开始，可以在单独的窗口中选择基因相互作用级别的详细检查，GeneVis在使用具有大量基因条目的基因数据集时避免了常见的视觉混乱问题。
2018-05-07 cs.GR q-bio.GN
Adaptive Multi-Resolution Encoding for Interactive Large-Scale Volume Visualization through Functional Approximation
本文提出轻量快速的函数逼近多分辨率表示 Adaptive-FAM 及 GPU 加速外核体可视化框架，通过减少缓存时间和预取提升缓存命中率，在保持渲染质量的同时显著降低输入延迟。
2024-08-30 cs.GR
TopoEmbedding, a web tool for the interactive analysis of persistent homology
用于拓扑数据分析（TDA）的软件库为交互式可视化提供有限的支持。大多数库仅允许可视化拓扑描述符（例如，持久性图），并失去与原始数据域的连接。这使得用户在探索性环境中解释TDA管道的结果具有挑战性。在本文中，我们提出了TopoEmbedding，一个基于Web的工具，简化了交互式可视化和分析的持久性为基础的描述符。TopoEmbedding允许非TDA专家通过简单而有效的可视化技术探索TDA描述符发现的相似性和差异。
2022-04-20 cs.GR
High-Dimensional Data Visualization by Interactive Construction of Low-Dimensional Parallel Coordinate Plots
平行坐标图（PCP）是高维数据空间可视化和探索的最有用的技术之一。它们对于表示维度之间的相关性特别有用，这些维度可以识别变量之间的关系和相互依赖性。然而，在这些高维空间内，PCP在显示维度组合之间的相关性方面面临困难，并且随着维度数量的增加，通常需要额外的显示空间。在本文中，我们提出了一种新的技术，高维数据可视化，其中一组低维的PCP交互式构建的采样用户选择的子集的高维数据空间。在我们的技术中，我们首先构建了一个图形可视化的相关维度集。用户观察该图，并且能够通过从其集团中采样来交互地选择维度，从而动态地指定要用于构建聚焦PCP的最相关的低维数据。我们的交互式采样克服了PCP的缺点，使最有意义的维度（即，最相关的信息）。我们通过两个案例研究证明了我们的技术的有效性，在那里我们表明，所提出的交互式低维空间结构是可视化高维数据和发现新模式的关键。
2016-09-17 cs.GR cs.HC
SPOT: Open Source framework for scientific data repository and interactive visualization
SPOT是一个开源和免费的多维数据集可视化数据分析工具。其基于Web的界面允许交互式地快速分析复杂数据。实现了对数据的聚合、过滤等操作。生成的图表是响应式的，并支持OpenGL。它遵循公平的原则，允许重复使用和比较公布的数据集。该软件还支持PostgreSQL数据库的可扩展性。
2018-09-20 cs.GR cs.HC hep-ex
LightGuider: Guiding Interactive Lighting Design using Suggestions, Provenance, and Quality Visualization
LightGuider是一种新颖的基于引导的交互式照明设计方法，通常由交错的3D建模操作和光传输模拟组成。LightGuider不是让设计师使用试错法来匹配他们的照明约束和美学目标，而是通过模拟潜在的后续建模步骤来支持这一过程，这些步骤可以提供最显著的改进。LightGuider将预定义的质量标准和设计师当前的关注点考虑在内，通过专门的出处树可视化照明设计改进建议。这种起源树集成了快照可视化，显示设计满足设计师偏好加权的给定质量标准的程度。这种集成有助于分析建模工作流过程中的质量改进以及对替代设计解决方案的比较。我们评估我们的方法与三个照明设计师，以说明其实用性。
2019-10-07 cs.GR
Interactive visualization of higher dimensional data in a multiview environment
我们开发了高维数据的多视图可视化。我们的工作主要是出于需要从四维量子色动力学（QCD）数据中提取洞察力。我们开发的可视化多个视图，通常是三维投影或切片的更高维度的数据，紧密耦合，不仅通过其特定的顺序，但也通过一个视图同步的交互风格，和内部定义的交互语言。不同视图的紧密耦合允许对数据进行快速且协调良好的探索。特别是，可视化使我们能够很容易地进行一致性检查的4D QCD数据，并推断粒子属性计算的正确性。开发的软件还成功地应用于材料研究，特别是陨石特性研究。我们的实现使用VTK API。为了处理大量视图（切片/投影）并保持良好的分辨率，我们使用IBM T221显示器（3840 X 2400像素）。
2004-05-14 cs.GR
A Proposed Framework for Interactive Virtual Reality In Situ Visualization of Parallel Numerical Simulations
随着计算机模拟发展到越来越复杂、非线性和三维的系统和现象，其结果的直观和即时可视化变得至关重要。虽然虚拟现实（VR）和自然用户界面（NUI）已被证明可以提高对复杂3D数据的理解，但它们在现场可视化和计算转向方面的应用受到性能要求的阻碍。在这里，我们提出了一个软件框架的设计，用于并行数值模拟的交互式VR原位可视化，以及一个工作原型的实现。我们的设计旨在满足VR的性能要求，我们的工作被打包在一个框架中，可以轻松地进行模拟。我们的初步结果告知架构的技术可行性，以及仍然存在的挑战。
2019-09-06 cs.DC cs.GR
Glyph Sorting: Interactive Visualization for Multi-dimensional Data
基于Glyph-based可视化是描述多元信息的有效工具。由于排序是对多维数据集的单个属性执行的最常见的分析任务之一，因此这激发了这样的假设，即引入双排序将显著增强基于字形的可视化的可用性。在本文中，我们提出了一个基于字形的概念框架，作为交互式排序的多变量数据的可视化过程的一部分。我们研究了字符串排序的几个技术方面，并提供了开发有效的、视觉上可排序的字形的设计原则。视觉上可排序的字形提供了两个关键好处：1）执行字形之间的多个属性的比较分析，以及2）支持多维视觉搜索。我们描述了一个系统，该系统结合了焦点和上下文字形，以直观的方式控制排序，并用于在交互式多维Glossary（IMG）图中查看排序结果，该图使用户能够执行高维排序，详细分析和检查数据趋势。为了证明排序的可用性，我们提出了一个案例研究，在橄榄球事件分析比较和分析比赛中的趋势。这项工作是与国家橄榄球队一起进行的。分析师报告说，通过使用随机排序，他们发现了超越传统匹配分析的新见解。
2013-04-10 cs.GR
From Cluster to Desktop: A Cache-Accelerated INR framework for Interactive Visualization of Tera-Scale Data
针对隐式神经表示（INR）渲染计算成本高、仅能在专业工作站实现交互式可视化的问题，提出多分辨率GPU缓存加速的INR渲染框架，实现5倍速度提升，支持消费级硬件交互式探索太字节级数据。
2025-05-20 cs.GR
RayPC: Interactive Ray Tracing Meets Parallel Coordinates
行星内部的大规模数值模拟需要专用的可视化算法，这些算法能够以交互式和用户友好的方式有效地提取大量信息。在这里，我们提出了一个可视化的地幔对流数据的软件框架。该框架结合了实时体渲染、路径线可视化和平行坐标，以交互方式探索流体动力学，并识别各种输出变量之间的相关性。
2022-07-25 cs.GR physics.geo-ph
A Collaborative Untethered Virtual Reality Environment for Interactive Social Network Visualization
随着虚拟现实技术作为游戏和视频播放平台的日益普及，需要研究如何最好地将当前技术水平应用于数据可视化的挑战。许多当前的VR系统是非协作的，而数据分析和可视化通常是一个多人的过程。我们在本文中的目标是解决技术和用户体验的挑战时，出现创建虚拟现实环境的协作数据可视化。我们专注于多个跟踪系统的集成和新的交互模式，这种集成可以使，随着视觉设计的考虑，特别适用于协作网络可视化在虚拟现实。我们展示了一个系统的协作互动与大型3D布局的Twitter朋友/跟随网络。该系统通过结合“Holojam”架构（OptiTrack运动捕捉平台内的多个GearVR头显）和Perception Neuron运动套装构建，提供不受束缚的全房间多人可视化体验。
2016-04-27 cs.GR cs.HC
Interactive Design and Optics-Based Visualization of Arbitrary Non-Euclidean Kaleidoscopic Orbifolds
本文提出一种交互式系统，利用镜面房间隐喻和莫比乌斯变换，将任意二维万花筒轨形体映射为欧几里得、球面或双曲多边形，并调整渲染算法以正确可视化非欧几里得空间中的测地线，帮助用户理解轨形体及其万有覆盖。
2023-09-04 cs.GR
CvhSlicer 2.0: Immersive and Interactive Visualization of Chinese Visible Human Data in XR Environments
针对人体解剖学研究与教育需求，提出CvhSlicer 2.0创新XR系统，可在商用XR头显上实现CVH数据集的沉浸式交互式可视化，经评估能提升用户参与度与教育效果。
2025-01-24 cs.GR cs.HC cs.MM
Antara: An Interactive 3D Volume Rendering and Visualization Framework
3D可视化的目标是为用户提供一个直观的界面，使他能够以交互的方式探索3D数据。勘探的目的是识别和分析异常或证明可视化有机结构的非异常。对于3D医疗数据，已使用磁共振图像（MRI）。为了创建3D模型，我们使用了直接体渲染技术。在输入的3D数据中，我们有$x, y$和$z$坐标以及每个体素的强度值。3D数据由体积射线投射用于从3D体积数据集计算2D投影。在光线投射中，使光线穿过体数据。每个体素与该射线的交互用于为体积中的每个体素分配RGB和alpha值。因此，我们能够使用3D数据生成感兴趣区域的3D模型。3D模型是交互式的，因此使我们能够通过调整传递函数来可视化3D体积的不同层。
2018-12-11 cs.GR
ClipGS-VR: Immersive and Interactive Cinematic Visualization of Volumetric Medical Data in Mobile Virtual Reality
Department of Computer Science and Engineering and Institute of Medical Intelligence and XR The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学计算机科学与工程系及医疗智能与扩展现实研究所）
ClipGS-VR通过基于梯度的不透明度调节实现移动VR中的任意角度切片，提升体积医学数据的沉浸式交互可视化性能。
2026-01-27 cs.GR cs.HC
Efficacy of Images Versus Data Buffers: Optimizing Interactive Applications Utilizing OpenCL for Scientific Visualization
本文探讨了一种算法，使用双OpenCL图像缓冲区，以优化数据流的合奏处理和可视化。使用图像缓冲区是因为它们允许缓存内存访问，而不像更常用的简单数据缓冲区。OpenCL图像对象的性能通过允许上传和映射到一个缓冲区与映射和/或处理另一个缓冲区中的数据同时发生而得到改进。该技术应用于一个交互式应用程序中，允许将多个洪水范围图组合成单个图像，并允许用户实时的改变输入图像集。通过改变输入图像的维度和迭代次数来测试该技术的效率;计算与输入图像的数量成线性比例，使用~4k图像获得最佳结果。执行测试以确定数据可以从数据缓冲器移动到图像缓冲器的速率，检查大范围的可能的图像缓冲器尺寸。其他测试检查了具有不同图像和缓冲区变体的内核运行时。该算法的局限性和可能的应用进行了讨论。
2021-04-29 cs.GR
Interactive Holographic Visualization for 3D Facial Avatar
针对医学培训中传统面部表情可视化方法低效的问题，提出基于3D交互式面部化身的全息可视化平台，整合3D高斯溅射与实时校准，为疼痛评估练习提供更沉浸真实的模拟体验。
2025-02-12 cs.GR
HiTailor: Interactive Transformation and Visualization for Hierarchical Tabular Data
表格可视化技术将可视化表示与表格数据相结合，以避免由于分散用户的注意力而引起的额外认知负荷。然而，现有的研究大多集中在简单的平面表而不是层次表，其复杂的结构限制了可视化结果的表现力，影响了用户构建可视化的效率。我们提出HiTailor，一种技术，用于呈现和探索层次表。HiTailor构建了一个抽象模型，将行/列标题定义为双聚类和层次结构。基于我们的抽象模型，我们确定了三对操作符，交换/转置，ToStacked/ToLinear，折叠/展开，用于层次表的转换，以支持用户的全面探索。转换后，用户可以在层次表中指定感兴趣的单元格或块作为TableUnit进行可视化，HiTailor使用不同的机制根据抽象模型推荐其他相关的TableUnit。我们证明了HiTailor系统的可用性，通过比较研究和领域专家的案例研究，表明HiTailor可以从不同的角度呈现和探索层次表。HiTailor可在https://github.com/bitvis2021/HiTailor上获得。
2022-08-11 cs.GR cs.HC
Parallel Compositing of Volumetric Depth Images for Interactive Visualization of Distributed Volumes at High Frame Rates
针对大型分布式三维体数据的高帧率交互式可视化难题，提出基于sort-last并行生成与合成的VDI算法，实现远程响应式可视化。
2024-07-31 cs.GR
Immersive and Interactive Visualization of 3D Spatio-Temporal Data using a Space Time Hypercube
我们提出了一个著名的时空立方体（STC）可视化技术的扩展，以可视化随时间变化的三维空间数据，利用虚拟现实（VR）的交互能力。随着记录和模拟技术的发展，多维时变数据集的规模不断增长，其分析面临着密集数据的表示和可视化以及时间变化研究的挑战。首先，我们提出了时空超立方体（STH）作为一个抽象的三维时间数据，扩展STC的概念。其次，通过胚胎发育成像数据集的例子，我们详细介绍了一个STC的构建和可视化的基础上，用户驱动的空间和时间信息的投影。该投影产生3D STC可视化，其还可以编码额外的数值和分类数据。此外，我们提出了一套工具，允许用户过滤和操纵3D STC，这得益于VR提供的可视化，探索和交互的可能性。最后，我们评估了所提出的可视化方法的上下文中的时空生物数据的可视化。几位生物学专家陪同应用程序设计，以提供如何使用STC可视化来探索这些数据的见解。我们报告的用户研究（n=12）使用非专家用户执行一组探索和查询任务，以评估系统。
2022-06-27 cs.GR cs.HC
A parent-centered radial layout algorithm for interactive graph visualization and animation
我们已经开发了（1）一个图形可视化系统，允许用户通过查看它们作为一系列交互选择的生成树来探索图形，（2）一个径向图布局算法，以及（3）一个动画算法，该算法生成有意义的可视化和图形之间的平滑过渡，同时最大限度地减少过渡期间和静态布局中的边缘交叉。我们的系统类似于Yee et al.（2001）的径向布局系统，但主要区别在于每个节点都位于以其自己的父节点为中心的坐标系上，而不是所有节点都位于单个坐标系上。因此，我们的系统很容易定义递归和本身的并行化。它还保证布局具有许多很好的属性，例如：它保证某些边缘在动画期间不会交叉。我们比较了我们的算法所产生的布局和过渡Yee等人。从几个实验的结果表明，我们的系统产生更少的边缘交叉之间的图形绘制的过渡过程中，和过渡更经常涉及局部缩放的变化，而不是结构。这些发现表明，该系统有希望作为一个互动的图形探索工具，在各种设置。
2006-06-01 cs.CG cs.GR cs.HC
Interactive Manipulation and Visualization of 3D Brain MRI for Surgical Training
本文提出一种简化3D脑部MRI数据分割、重建与可视化流程的综合方法，利用深度学习算法和3D重建技术增强解剖信息可解释性，主要服务于外科手术训练及临床数据分析。
2024-03-24 cs.GR eess.IV q-bio.NC
GeneNet VR: Interactive visualization of large-scale biological networks using a standalone headset
可视化是生物医学分析结果解释的重要组成部分。通常，交互式网络用于可视化数据。然而，数据的高度互连性和高维性往往导致信息过载，使得难以解释结果。为了解决信息过载问题，现有的解决方案通常使用数据缩减、减少交互性或昂贵的硬件。我们建议使用经济实惠的Oculus Quest虚拟现实（VR）头戴设备来实现大规模生物网络的交互式可视化。我们提出了我们的解决方案，GeneNet VR的设计和实现，我们评估其可扩展性和可用性，使用大型基因间的相互作用网络。我们使用GPU和Oculus Quest单机实现了Oculus性能指南要求的最大网络（2693个基因）的72 FPS。我们从对生物医学研究人员的采访中发现，GeneNet VR对于新手VR用户来说是创新的，有趣的，易于使用的。我们相信像Oculus Quest这样价格实惠的硬件在生物数据分析方面有很大的潜力。然而，需要额外的工作来评估它的好处，以改善实际数据分析用例的知识发现。GeneNet VR开源：https://github.com/kolibrid/GeneNet-VR。GeneNet VR用于探索大型生物网络的视频：https://youtu.be/N4QDZiZqVNY。
2021-09-07 cs.GR cs.HC cs.SI
Virtual reality for 3D histology: multi-scale visualization of organs with interactive feature exploration
虚拟现实（VR）以沉浸式和引人入胜的方式实现数据可视化，并且可以用于创建探索科学数据的方法。在这里，我们使用VR来可视化3D组织学数据，为数字病理学创建一个新的界面。我们的贡献包括整个器官和感兴趣的嵌入对象的3D建模，融合模型与相关的定量特征和全分辨率连续切片补丁，并实现虚拟现实应用。我们的VR应用程序本质上是多尺度的，涵盖两个代表不同细节范围的对象级别，即器官级别和子器官级别。此外，该应用程序包括几个数据层，包括测量的组织学图像层和从组织学计算的定量特征的多个表示。在这个交互式VR应用程序中，用户可以设置可视化属性，选择不同的样本和特征，并与各种对象进行交互。在这项工作中，我们使用具有前列腺癌肿瘤（感兴趣的子器官对象）的整个小鼠前列腺（器官水平）作为示例病例，并在VR模型中包括与肿瘤生物学相关的定量组织学特征。由于组织学数据的自动化处理，我们的应用程序可以很容易地用于可视化来自不同来源的其他器官和病理。我们的应用程序为生物医学研究目的的高分辨率，多维数据的探索提供了一种新的方式，也可用于教学和研究人员培训。
2020-03-24 cs.GR eess.IV
Interactive Volume Visualization via Multi-Resolution Hash Encoding based Neural Representation
University of California - Davis（加州大学戴维斯分校）；Intel Corporation（英特尔公司）
本文通过结合GPU张量核心、CUDA框架与宏单元加速渲染算法，实现了体积神经表示的交互式光线追踪，并支持核外训练与免预训练，解决了体数据神经网络推理慢的问题。
2023-06-29 cs.GR cs.LG
MicroLabVR: Interactive 3D Visualization of Simulated Spatiotemporal Microbiome Data in Virtual Reality
本文提出 MicroLabVR，一个遵循用户体验指南的 VR 交互式3D可视化工具，支持导入并分析含种群、浓度和代谢通量信息的 CSV 时空微生物组模拟数据。
2025-08-29 cs.CE cs.GR cs.HC
