Pubblicato il: 26/11/2021
Marco Tarini, docente di Computer Graphics e 3D Videogames all'Università Statale di Milano

Marco Tarini, docente di Computer Graphics e 3D Videogames all'Università Statale di Milano

Ambient Occlusion and Edge Cueing for Enhancing Real Time Molecular Visualization è il titolo dell’articolo con cui Marco Tarini, docente di Computer Graphics e 3D Videogames all'Università Statale di Milano, vince il VIS Test of Time Award 2021, assegnato nel corso della Conferenza di Visualizzazione IEEE di fine ottobre.

Il VIS Test of Time Award premia gli articoli scientifici che, a 15 anni dalla loro pubblicazione, abbiano avuto e continuino ad avere un forte impatto nel campo della visualizzazione scientifica, una delle branche della Computer Graphics che si occupa di tradurre in immagini intellegibili fenomeni o strutture troppo astratte che emergono dalla ricerca nei più vari ambiti (dagli studi di proteine e virus a quelli sui frattali, ad esempio).

La novità introdotta dall’articolo del professor Tarini, scritto in collaborazione con Paolo Cignoni e Claudio Montani dell'Istituto ISTI del Consiglio Nazionale delle Ricerche e pubblicato nel 2006 su IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, sta proprio nell’aver proposto un modello in grado di visualizzare agglomerati macromolecolari morfologicamente molto complessi, come proteine o virus, risolvendo un problema sia tecnico, come la scalabiltà del rendering in tempo reale, che generale come il cluttering dell’immagine risultante.

Il problema tecnico – ci racconta il professor Tarini l’abbiamo risolto ricorrendo ad algoritmi e strutture dati di Computer Graphics sfruttando le capacità HW delle comuni schede video del tempo. Sul secondo problema, più generale, l’innovazione più importante è stata osservare che forme di lighting complesso e realistico possono essere estremamente efficaci anche nel rivelare all’occhio umano una data forma 3D non nota a priori. Questo principio ha ricevuto, nel tempo, un ampio riconoscimento e ha trovato molte applicazioni in altri campi della visualizzazione scientifica”.
 

 

Per osservare la differenza tra il prima e il dopo dell’articolo premiato, basta paragonare le due versioni - che riportiamo nell’immagine qui sotto - di visualizzazione molecolare di uno stesso dettaglio di ribosoma, modellato a basso livello, atomo per atomo. “Nonostante la morfologia della scena sia esattamente la stessa – ci spiega Marco Tarini - nell’immagine di sinistra il modello di illuminazione molto semplice nasconde la struttura 3D complessiva della scena, che emerge invece molto chiaramente nel rendering di destra, grazie al modello di illuminazione più realistico e sofisticato (e tuttavia ancora ottenibile in tempo reale, grazie alle tecniche utilizzate). L’immagine di destra è realizzata con un applicativo di rendering molecolare messo a disposizione da noi autori alla comunità scientifica, applicativo tra l’altro molto utilizzato anche su diverse copertine di giornali scientifici come Science e Nature”.

Visualizzazione molecolare di uno stesso dettaglio di ribosoma, modellato a basso livello, atomo per atomo

Visualizzazione molecolare di uno stesso dettaglio di ribosoma, modellato a basso livello, atomo per atomo

Contatti

  • Marco Tarini
    Dipartimento di Informatica Giovanni Degli Antoni