Towards an easy-to-learn and extensible platform for scientific visualization

La visualisation scientifique peut être définie comme la représentation de données sous forme graphique au moyen d'un ordinateur dans le but de faciliter leur analyse et leur interprétation. Du fait de l'accroissement des performances et de la forte baisse du prix des machines, l'utilisation de la visualisation scientifique prend une place grandissante dans de nombreux instituts de recherche et activités industrielles. Ceci impose un nouveau défi aux informaticiens : développer des systèmes de visualisation efficaces pour une large communauté d'utilisateurs. Les systèmes de visualisation d'aujourd'hui peuvent grossièrement être classés en 3 catégories : i) les applications dédiées à un domaine particulier, ii) les environnements de visualisation modulaires et iii) les librairies nécessitant le recours à la programmation. L'avantage principal des applications du premier type est leur spécificité alors que la force des deux autres est leur généralité. Idéalement, les systèmes de visualisation doivent pouvoir satisfaire ces deux conditions à la fois. Les systèmes doivent pouvoir être étendus avec de nouvelles techniques de visualisation particulières car la manière dont les phénomènes physiques, chimiques ou biologiques sont découverts est souvent imprévisible. Et parce que les utilisateurs finaux veulent pouvoir se concentrer sur leur activité principale, les systèmes doivent être efficaces, faciles à apprendre et à utiliser. L'une ou l'autre de ces conditions, prise individuellement, est couramment remplie dans la plupart des systèmes de visualisation. Cependant, les systèmes satisfaisant ces deux conditions simultanément sont très rares, voire inexistants. Notre travail avait deux buts principaux : i) trouver des concepts qui généralisent les techniques de visualisation et uniformisent les actions des utilisateurs, et ii) construire autour de ces concepts une plate-forme de visualisation à la fois facile à apprendre et à maîtriser et extensible. Ainsi, le concept d'objets de visualisation, objets dédiés encapsulant la fonction de transformation des données en objets graphique et pouvant être manipulés directement par l'utilisateur, a été élaboré. Une plate-forme de visualisation basée sur ce concept, nommée ZoomIn, a été développée et validée dans plusieurs cas d'étude. Les concepts développés dans cette thèse ont pour but de faire un pas en direction d'une plate-forme de visualisation scientifique facile à apprendre et extensible et qui offre aux utilisateurs l'autonomie dont ils ont besoin sans pour autant sacrifier la souplesse requise par nature dans tout problème de visualisation scientifique.

Thèse de doctorat : Université de Neuchâtel, 2001 ; 1547