Visualization of the difference between two triangle meshes

Abstract

Visualization of the difference between two triangle meshes is useful in geometric morphometrics where the shapes of biological objects such as bones, facial symme- tries and others are studied. Existing visualizations are mostly done by encoding various difference metrics into vertex color. However, this one-dimensional infor- mation is not enough to display multiple metrics at the same time. To overcome this limitation, we implemented an algorithm which employs the techniques of vector field visualization and uses clustered 3D arrows to encode the metrics. Focusing on visual appearance, we applied it in several types of visualizations in an experimental application called MeshDiff. We also conducted a user study of both existing and new visualizations to compare their performance in various use cases and investigate the possibilities for future improvement. 1

Vizualizace rozdílu dvou trojúhelníkových sítí se používá v geometrické mor- fometrii, která zkoumá tvary biologických objektů, jako jsou kosti, obličejové symetrie a další. Existující vizualizace většinou kódují rozdílové metriky do barvy vrcholu. Tato jednodimenzionální informace ale není dostatečná pro zobrazení většího počtu rozdílových metrik zároveň. Abychom překonali toto omezení, implementovali jsme algoritmus, který se inspiruje technikami vizualizace vek- torových polí a používá shlukované trojrozměrné šipky ke kódování metrik. S důrazem na vizuální stránku jsme tento algoritmus implementovali v několika druzích vizualizací v rámci experimentální aplikace MeshDiff. Rovněž jsme provedli uživatelskou studii jak existujících, tak nově navržených vizualizací, abychom porovnali jejich kvalitu v různých situacích a prozkoumali, jak lze vizualizace v budoucnu vylepšit. 1