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文档简介

1、科学计算可视化方法、应用与工具简介,袁国栋,1. “可视化”概念的提出,视觉的 形象的,Visual,Visualization ,抽象的事务、过程, 图形、图像,可视化,1987年2月, 美国国家科学基金会(NSF),可视化界面(图形界面)、可视化编程等,。,2. 科学计算可视化的含义,科学数据,数值计算,工程测量,卫星等,3. 科学计算可视化的分类,空间数据 (Data),信息 (information),知识 (knowledge),信息可视化,科学可视化,3.1 信息可视化的主要方法,平行坐标法(Parallel Coordinates) 图(Graphs) 树图(Treemaps),

2、平行坐标法(Parallel Coordinates),3.2 科学可视化的主要过程,数据预处理,数据映射,数据,绘制 (Rendering),显示 (Displaying),交互,4. 科学可视化的主要方法,4.1 二维标量数据场 颜色映射方法 等值线方法 立体图法和层次分割法 4.2 三维标量数据场 面绘制方法(surface rendering) 体绘制方法(volume rendering) 4.3 矢量数据场 直接法 流线法 (stream line),4.1.1 颜色映射方法,将颜色数据 之间建立映射关系,某宇宙飞船周围空气密度分布图,中国部分区域温度度分布图,4.1.2 等值线法

3、,F(xi,yi)=f (f为给定的值),二维规则数据场示意图,4.1.3 立体图法和层次分割法,立体图法结合层次分割法绘制的中国地形图,4.2.1 三维标量场中的面绘制方法,等值面法(isosurfaceMarching Cubes),三维数据场示意图,单个立方体内等值面的拓扑图,4.2.2 三维标量场中的体绘制方法,体绘制方法绘制出的效果图,4.3.1 矢量数据场的直接法,用箭头、线段、色轮等手段表示矢量数据,4.3.2 矢量数据场的流线法,矢量数据的流线法效果图,5. 应用领域,地球科学 大气科学 医学/生命科学 航空航天 化学化工等,6. 几种常用工具,6.1 大气/地球科学领域 NCar Graphics/NCL, GrADs 6.2 GUI VisIt,Paraview,Vis5D+,OpenDX 6.3 programable interface VTK, IDL 6.4 low-level

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