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VTK

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목차

1. 개요

VTK는 3차원 컴퓨터 그래픽스 및 시각화 소프트웨어 툴킷으로, 1993년 제너럴 일렉트릭 연구원들에 의해 개발되었다. 이 툴킷은 초기에는 GE 내부 연구와 학술 연구에 활용되었으나, 키트웨어 설립 이후 커뮤니티가 성장하며 학문, 연구, 상업적 응용 분야로 사용 범위가 확장되었다. VTK는 다양한 시각화 알고리즘, 정보 시각화 기능, 3D 상호 작용 위젯, 병렬 처리 등을 지원하며, C++, 파이썬, 자바 등 여러 프로그래밍 언어를 지원하고 리눅스, 윈도우, 맥OS 등 다양한 플랫폼에서 실행 가능하다. 샌디아 국립 연구소의 '타이탄' 프로젝트를 통해 정보 시각화 기능이 강화되었으며, 3D Slicer와 같은 생체 의학 컴퓨팅 응용 프로그램의 핵심 구성 요소로 사용되고 있다.

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VTK - [IT 관련 정보]에 관한 문서
기본 정보
Visualization Toolkit 로고
Visualization Toolkit 로고
개발자Kitware Inc.
저장소VTK 저장소
프로그래밍 언어C, C++, 파이썬
운영체제크로스 플랫폼
장르과학적 시각화
라이선스3-Clause BSD
웹사이트VTK 공식 웹사이트
일반 정보
이름Visualization Toolkit
개발Kitware Inc.
중단 여부아니오
최신 배포일}}
프로그래밍 언어C++, Tcl, Perl, Python, Java

2. 역사

VTK는 1993년 제너럴 일렉트릭(General Electric)의 연구원 윌 슈로더, 켄 마틴, 빌 로렌슨이 ''The Visualization Toolkit: An Object-Oriented Approach to 3D Graphics''라는 책을 집필하면서 개발되었다.[6] 이 책은 VTK의 초기 개발 철학과 구조를 담고 있으며, 현재까지도 VTK 개발의 중요한 참고 자료로 활용되고 있다. 초기 VTK는 GE 내부 연구 프로젝트 및 학술 연구를 중심으로 활용되었으며, Penny Rheinghans를 비롯한 몇몇 연구자들이 이 책을 사용하여 교육을 시작했고, 로스알라모스 국립 연구소의 Jim Ahrens 등도 초기 지원자로 기여했다.

2. 1. Kitware의 설립과 VTK 커뮤니티 성장

키트웨어(Kitware) 설립과 함께 VTK 커뮤니티는 빠르게 성장했고, VTK는 학술, 연구, 상업적 응용 분야로 확장되었다.[2] 1998년, 켄 마틴과 윌 슈로더는 리사 아빌라, 찰스 로, 빌 호프만과 함께 제너럴 일렉트릭(General Electric)에서 퇴사하여 VTK 개발 및 지원을 위한 Kitware를 설립하였다.

Kitware 설립 이후, VTK는 학술 연구뿐만 아니라 산업계에서도 널리 활용되기 시작했다. 샌디아 국립 연구소(Sandia National Laboratories), 로렌스 리버모어 국립 연구소(Livermore National Laboratory), 로스알라모스 국립 연구소(Los Alamos National Laboratory)와 같은 주요 기관들은 VTK 개발을 지원하고 자체 VTK 모듈을 개발하기도 했다.[2]

VTK는 3D Slicer 생체 의학 컴퓨팅 응용 프로그램의 핵심이며, VTK 기반 연구 논문들이 IEEE Visualization 및 기타 컨퍼런스에서 발표되었다. VTK는 로스알라모스 국립 연구소의 1024 프로세서 대형 컴퓨터에서 거의 페타바이트에 달하는 데이터를 처리하는 데 사용되었다.

2. 2. 주요 연구 기관의 참여와 발전

키트웨어(Kitware) 설립과 함께 VTK 커뮤니티는 빠르게 성장했고, 툴킷의 사용 범위는 학문, 연구 및 상업적 응용 분야로 확장되었다. 샌디아 국립 연구소(Sandia National Laboratories), 로렌스 리버모어 국립 연구소(Livermore National Laboratory), 로스알라모스 국립 연구소(Los Alamos National Laboratory)와 같은 미국의 주요 연구 기관들이 VTK 개발을 지원하고 자체 VTK 모듈을 개발하면서 VTK의 기능은 더욱 확장되고 성능이 향상되었다.[2]

특히 샌디아 국립 연구소는 '타이탄' 프로젝트를 통해 VTK의 정보학 데이터 처리 및 표시 기능을 강화하여 정보 시각화 분야를 VTK에 추가하는 데 핵심적인 역할을 수행했다.[7] 로스알라모스 국립 연구소에서는 슈퍼컴퓨터를 이용한 대규모 데이터 처리에 VTK를 활용하여 페타바이트급 데이터를 시각화하는 연구를 수행했다.[2]

VTK는 3D Slicer 생체 의학 컴퓨팅 응용 프로그램의 핵심을 이루며, VTK를 기반으로 한 수많은 연구 논문이 IEEE Visualization 및 기타 컨퍼런스에서 발표되었다.[2] 미국 육군 연구소에서는 VTK 기반 병렬 시각화 응용 프로그램인 ParaView를 사용하여 대공 자주포 ZSU-23-4의 실시간 렌더링을 구현하는 등 국방 분야에서도 VTK가 활용되었다.

3. 기능

VTK는 스칼라, 벡터, 텐서, 텍스처 및 부피 방법을 포함한 다양한 시각화 알고리즘을 지원한다. 또한 암묵적 모델링, 다각형 축소, 메쉬 스무딩, 절단, 등고선, 들로네 삼각망과 같은 고급 모델링 기술과 3D 상호 작용 위젯 제품군을 갖추고 있으며, 병렬 처리를 지원한다.[1]

3. 1. 정보 시각화

VTK는 정보 시각화 프레임워크를 갖추고 있다.[1]

3. 2. 확장성 및 플랫폼 지원

VTK는 C++(C++) 클래스 라이브러리와 Tcl/Tk, 자바, 파이썬을 포함한 여러 인터프리터 인터페이스 계층으로 구성되어 있다.[1] VTK의 핵심은 C++ 툴킷으로 구현되어 있어, 사용자는 다양한 객체를 애플리케이션으로 결합하여 애플리케이션을 구축해야 한다.[1] 또한 이 시스템은 C++ 핵심을 파이썬, 자바 및 Tcl로 자동 래핑하는 것을 지원하므로 이러한 프로그래밍 언어를 사용하여 VTK 애플리케이션을 작성할 수도 있다.[1]

VTK는 Qt, Tk와 같은 다양한 데이터베이스 및 GUI 툴킷과 통합된다.[1] 크로스 플랫폼을 지원하며 리눅스, 윈도우, 맥, 유닉스 플랫폼에서 실행된다.[1]

참조

[1] 웹사이트 Kitware / VTK - GitLab https://gitlab.kitwa[...]
[2] 서적 Visualization Handbook https://books.google[...] Academic Press 2005
[3] 웹사이트 Various Licenses and Comments about Them https://www.gnu.org/[...]
[4] 웹사이트 License:BSD-3-Clause https://directory.fs[...]
[5] 웹사이트 Files · v8.1.1 · VTK / VTK https://gitlab.kitwa[...]
[6] 간행물 The Visualization Toolkit Kitware
[7] 웹사이트 Sandia Titan webpage https://web.archive.[...] 2008-11-11
[8] 기타 Visualization Tools for Radiotherapy - a Survey SUMMER Marie Curie Research Training Network, a EU &th Framework Programme 2013
[9] 웹사이트 VTKM http://m.vtk.org/ind[...] 2020-07-12
[10] 웹사이트 Kokkos https://www.sandia.g[...] 2024-09-09
[11] 논문 Starviewer and its comparison with other free software DICOM viewers using a novel hierarchical evaluation framework 2020-05
[12] 웹사이트 Github project: An advanced LibreOffice spreadsheet that hierarchically evaluates several features of DICOM viewers https://github.com/s[...] 2020-07-12
[13] 웹사이트 VTK 8.1.0 ｜ The kitware Blog https://blog.kitware[...] 2018-04-14
[14] 문서 Home page of ParaView http://www.paraview.[...]
[15] 문서 MayaVi Homepage http://code.enthough[...]
[16] 문서 OsiriX- About http://www.osirix-vi[...]
[17] 문서 Sandia Titan webpage http://www.sandia.go[...]
[18] 웹인용 Kitware / VTK - GitLab https://gitlab.kitwa[...]
[19] 서적 Visualization Handbook https://books.google[...] Academic Press 2005
[20] 웹인용 Files · v8.1.1 · VTK / VTK https://gitlab.kitwa[...]


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