Bio-info Visualization

• 果蠅腦（Fly Brain）
  果蠅腦神經影像視覺化應用。此為美國冷泉港、清大生科中心與國網中心合作計畫。本計畫執行過程中，會以三維影像切片方式儲存果蠅腦之觀測資料。我們負責將果蠅腦中之神經網路與功能區塊以容積資料顯像（Volume Rendering）技術呈現。

  使用網格(Mesh)呈現果蠅腦部各功能區塊	使用Volume Rendering呈現果蠅部份區塊與腦部神經	使用Volume Rendering呈現果蠅不同的區塊與神經
  使用Level-Of-Detail Volume Rendering呈現高解析度果蠅腦資料	使用splitting-plane進行高解析度果蠅腦資料觀察	更換不同顏色與光影之顯像結果

• 蟑螂腦（Cockroach Brain）
  蟑螂的腦功能結構。

  使用網格(Mesh)呈現蟑螂腦部各功能區塊	使用Volume Rendering呈現蟑螂腦部各功能區塊	使用Volume Rendering呈現蟑螂腦部各個不同功能區塊

• 抗高血壓藥物（Hypertension Drug Design Simulation Result）
  抗高血壓藥物設計之模擬結果。觀測藥物分子結構（彩色） 與人體血液中蛋白質分子結構（藍色）中間之藥物鍵結（黃色），中間鏈結之好壞反應藥物之有效性。

  抗高血壓藥物與人體組織的3D化學分子結構模擬圖

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Medical Visualization

• 人腦神經纖維束（Human Brain and Neural Tracts）
  人腦核磁共振攝影(MRI)影像與神經纖維束的整合顯示。此為生醫中心、臺大醫院影像醫學部與國網中心視算與互動媒體實驗室的合作計畫。在本計劃中，先將腦部白質、腫瘤的部分以影像處理的方式找出其大致的輪廓，並將腫瘤、人腦的MRI影像和神經纖維束的資料，個別以不同的技術，同時呈現在畫面中。同時，也引入了splitting-plane等技術，來加強在視覺上的呈現效果；如此，也能使用各種不同角度來觀察，讓醫師充分的了解各種神經束和腫瘤間的關係，在術前擬定完整的手術計畫，盡可能地切除腫瘤，同時避免對神經纖維束造成不必要的損傷。

  腦瘤、人腦、神經的混合顯示。黃色部分為腦瘤、紅色為腦部白質、線條為神經纖維束

• Medical Image Illustrator（MIIL）
  使用3D VR Engine與IMT工具程式庫開發出來之應用程式。可以處理醫療影像DICOM格式，並藉由二維與三維之呈現與量測工具，協助醫師進行診療與手術規劃。更多說明請點擊這裡。

  MIIL的操作畫面

• 人體動脈瘤電腦斷層資料（Aneurysm CT）
  動脈瘤視覺化展示。資料來源為UCLA Radiology公開之腹腔資料。本展示是腹腔中各個組織強化與標示後之視覺化結果，也能驗證我們開發之Segmentation功能。
  

  人體腹腔之Volume Rendering顯示，圖中紅色突起之部位為血管瘤

• 血管流場模擬（Blood Flow）
  血管流場模擬結果，預測在放入支架後之血流狀況。

  血管流場模擬結果

• 人體氣管重建（Reconstruction of Human Trachea）
  從醫療影像中重建人體氣管網格模型，以協助氣管流場模擬。

  人體肺部的氣管網格(Mesh)重建

• 人體腦部電腦斷層資料（Human Brain CT）
  人腦與顱骨之視覺化展示。此為長庚腦神經外科與國網中心之合作計畫。我們負責影像處理、顱骨重建與視覺化呈現。

  人體腦部電腦斷層3D Volume Rendering影像	使用不同Transfer function的人體腦部Volume Rendering影像	結合三個軸的2D電腦斷層影像顯示與3D Volume Rendering

• 肺癌電腦斷層資料（Lung Cancer CT）
  胸腔資料視覺化展示。資料來源為長庚胸腔科。本展示以容積資料顯像技術清楚顯示骨架、肺部、氣管與肺癌，並提供三維空間中正確相對位置關係。

  人體肺部電腦斷層Volume Rendering，圖中細小之紅色部位疑為腫瘤

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Scientific Visualization

• 視覺化大量且隨時間變化之容積資料(Visualize Large Time-Varying Volume)
  本研究由交大資工Computer Graphics Geometry Modeling實驗室與國網中心視算與互動媒體實驗室合作完成，目的在於視覺化高解析度且隨時間變動之大型容積資料。我們使用多層次精細度(Level-Of-Detail)的觀念處理旁大容積資料，再使用類似視訊的方法處理時間軸上資料的變化。此系統結合了Wavelet、Octree、Motion Compensation、Hardware Texture Mapping、Spatial Region of Interest、Temporal Region of Interest、Caching、Pre-loading等方法，使得大型容積資料達到即時互動之播放效果。

  註1：	This data set is made available by Dr. Jacqueline Chen at Sandia National Laboratory through SciDAV IUSV, and we re-sample this data set into 8 (2x2x2) times of the original.
  註2：	本研究部分經費由國科會計畫 NSC 95-2221-E-492-007 支援。

  Visualization of Turbulent Combustion Simulation

• 水流模擬（Water Flow Simulation）
  高速電腦中心流體力學小組之水流模擬視覺化結果。我們將流體力學小組使用超級電腦所作之水流模擬計算，進行四維的動態視覺化展示。

  水流模擬	不同效果的水流模擬呈現

• 裕隆汽車衝撞模擬（Yulon Car Crash Simulation）
  裕隆汽車之物理碰撞模擬視覺化結果。此展示透過高速電腦計算裕隆汽車的物理碰撞模擬，然後將電腦所算出的模擬碰撞過程進行四維的動態展示。

  裕隆汽車碰撞模擬的3D結果顯示

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Geographic Visualization

• 3D GIS台灣 (3D GIS Taiwan)
  結合地形幾何資料與衛星遙測影像之視覺化結果。由國家太空中心提供5公尺解析度全台地形幾何資料與2公尺解析度的全台衛星影像、中央氣象局提供颱風的雷達資料、國家災害防救科技中心提供淹水警戒區資料、中央大學太空遙測中心提供建築物與交通路線之二維資料，再將以上這些資料利用3D VR Engine作即時的顯示。高解析度的資料使觀看的細節大幅增加，但資料量同時也增加了，例如5公尺解析度的地形資料為40公尺解析度資料的64倍大。我們將二維的GIS資訊置入全台三維場景中做即時瀏覽，在氣象方面，可透過volume rendering技術將颱風的雷達影像以3D呈現，在防災方面，可讀取全台淹水警戒區的資料庫，將各警戒區域呈現在三維場景中。因為資料庫模組的開發，未來將可嘗試做各種防災資料的呈現。

  呈現台北101建築物3D模型	呈現新竹科學園區建築物3D模型	東部花東縱谷及秀姑巒溪
  使用volume rendering技術將賀伯颱風資料做3D展示	淹水警戒區域顯示	GIS資訊展示；綠線為高速公路，紅線為鐵路，紫線為高速鐵路

• 地質資料展示（Geological Terrain）
  台灣地質與斷層資料的視覺化結果。原始資料是由中央地質調查所提供的全台地質資料，地震斷層資料與40M 全台地形幾何資料，利用3D VR Engine將地質資料與地形幾何資料結合顯示，並將地震斷層等平面圖資資料予以三維化放置入場景。

  全台地質資料之3D瀏覽

• 濁水溪地形展示（Cho-Shui Basin）
  濁水溪與陳有蘭溪附近的地形視覺化結果。原始資料是透過水保局所提供的5M濁水溪與陳有蘭溪周邊530*575共203塊地形資料與60cm空拍影像結合顯示，利用3D VR Engine作即時的地形瀏覽，可以觀察到空拍當時山坡上土石流的情況。

  濁水溪與陳有蘭溪的周遭地形3D瀏覽

• 虛擬台灣（Virtual Taiwan）｜｜
  全台的地形幾何資料與衛星遙測影像之視覺化結果。原始資料是透過中央大學太空遙測中心提供的40M 5022*9495全台地形幾何資料與6.25公尺的全台遙測影像，利用3D VR Engine作即時的全台顯示。我們也結合了一些GIS的平面圖資如公路、鐵路、河流、建築，將其三維化，置入整個全台三維瀏覽的場景。

  全台之3D瀏覽	全台之3D瀏覽（英文版）

• 中山橋（Zhong-shan Bridge）
  中山橋附近周遭的視覺化結果。此圖是將台北市中山橋的空拍校正後影像與台北市40公尺的地形資料疊合顯示。

  中山橋地形之3D呈現

• 草嶺地形比較（Caoling Terrain Comparison）
  921震央草嶺潭附近的遙測影像與地形資料結合的視覺化成果，同時顯示921地震前後的觀測結果，用以觀察地震前後的地貌差異。

  921地震前後草嶺的地形比較

• 921地震草嶺資料（921 Earth Quake for Caoling Terrain）
  草嶺在921地震前與地震後所測量的40公尺地形重疊的視覺化成果。我們用線性內插產生地震前後之間的地形，進行四維的動態視覺化展示，藉以觀察921地震前後的地形變化。

  921地震前後草嶺的網格地形比較

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Other

• 船舶設計模擬 

  中船委託NCHC科學視算實驗室，將新設計的船舶尾翼螺旋槳對於船身附近所產生的海水流場，用動態3D方式顯現。讓設計人員瞭解實際流力對船身的影響。

• 地震視覺表現/地震資料視覺模擬 ｜

  由現任中央大學教授、地震中心研究員 陳浩維教授，提供地震波資料。將地震波以不同的Color-Maps與視覺展示方法呈現。曾經製作成VIDEO，獲選進入SIGGRAPH展示。

• QuickTime VR Scene 

  早期NII計畫中的示範應用（1995），以國網中心電腦機房為例，製作一個小型的QTVR導覽。

• 淡水河水理模擬 

  Immersadesk的應用範例，將淡水河的流場資訊使用CAVE5D程式庫，加上套疊的地理資訊建出虛擬場景。觀察者可以在場景中自由飛行導覽。

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