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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VisualVisualization 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n平行坐标法(Parallel Coordinates)n图(Graphs)n树图(Treemaps)平行坐标法(Parallel Coordinates)3.2 科
2、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)交互交互4.科学可视化的主要方法n4.1 二维标量数据场n颜色映射方法n等值线方法n立体图法和层次分割法n4.2 三维标量数据场n面绘制方法(surface rendering)n体绘制方法(volume rendering)n4.3 矢量数据场n直接法n流线法(stream line)4.1.1 颜色映射方法n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
3、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n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n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n地球科学n大气科学n医学/生命科学n航空航天n化学化工等6.几种常用工具n6.1 大气/地球科学领域nNCar Graphics/NCL,GrADsn6.2 GUInVisIt,Paraview,Vis5D+,OpenDXn6.3 programable interfacenVTK,IDLn6.4 low-level programable languagenMatlab,c/c+,fortran etc.谢谢 谢！谢！