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1、科学计算可视化方法、应用与工具介绍袁国栋第1页1.“可视化”概念提出视觉形象VisualVisualization 抽象事务、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)、可视化编程等第2页。2.科学计算可视化含义科学数据数值计算工程测量卫星等第3页3.科学计算可视化分类空间数据(Data)信息(information)知识(knowledge)信息可视化科学可视化第4页3.1 信息可视化主要方法n平行坐标法(Parallel Coordinates)n图(Graphs)n树图(Treemaps)第5页平行坐标法(Parallel Coordinat
2、es)第6页3.2 科学可视化主要过程数据预处理数据映射数据绘制(Rendering)显示(Displaying)交互交互第7页4.科学可视化主要方法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)第8页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第9页4.1.2 等值线法F(xi,yi)=f(f为给定值)二维规则数据场示意图第
3、10页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中国地形图第11页4.2.1 三维标量场中面绘制方法n等值面法(isosurfaceMarching Cubes)三维数据场示意图第12页单个立方体内等值面拓扑图第13页4.2.2 三维标量场中体绘制方法体绘制方法绘制出效果图第14页4.3.1 矢量数据场直接法n用箭头、线段、色轮等伎俩表示矢量数据第15页4.3.2 矢量数据场流线法矢量数据流线法效果图第16页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化学化工等第17页6.几个惯用工具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.第18页谢谢 谢！谢！第19页