基于特征的時(shí)變流體可視化研究.pdf

1、可視化起源于科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域，其目的是利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)及圖像處理方法將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像并進(jìn)行交互處理。近年來，可視化技術(shù)已經(jīng)逐漸在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，醫(yī)療分析和信息處理等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
　　 本文的主要研究內(nèi)容為基于特征的可視化，主要研究對(duì)象為來自流體力學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)的各種流體，主要研究目的是在特征分析的基礎(chǔ)上，尋找一個(gè)合適的途徑來分析時(shí)變特征的行為，并研究如何利用可視化工具來協(xié)助科學(xué)家更好地理解數(shù)據(jù)本身的內(nèi)在屬性，進(jìn)而更好的改

2、進(jìn)實(shí)驗(yàn)和仿真，力求以最小的實(shí)際代價(jià)換取期望的實(shí)際效果。首先對(duì)可視化技術(shù)的起源、發(fā)展、現(xiàn)狀和應(yīng)用進(jìn)行了簡要綜述，并在討論各種數(shù)據(jù)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，側(cè)重介紹了當(dāng)前在可視化領(lǐng)域中發(fā)展較快、應(yīng)用較為廣泛的時(shí)變體數(shù)據(jù)；隨后，文章又對(duì)基于特征的流體可視化技術(shù)展開了分析和比較，并針對(duì)時(shí)變流體體數(shù)據(jù)提出了基于透明度閾值的特征提取、基于預(yù)測與校正的特征跟蹤以及流體特征事件的檢測，該方法允許用戶從復(fù)雜的環(huán)境中選取感興趣的區(qū)域，并實(shí)現(xiàn)對(duì)其時(shí)域的跟蹤；同時(shí)，文

3、章又對(duì)時(shí)變特征的后處理進(jìn)行了著重研究，包括特征的存儲(chǔ)、管理以及其時(shí)變信息的淡入效果渲染等，達(dá)到了用圖像呈現(xiàn)體數(shù)據(jù)內(nèi)部特征變化規(guī)律的目的；最后，本文還提出了一種基于用戶選定的度量尺度對(duì)特征進(jìn)行過濾，比較，提取和跟蹤的方法，該方法提供了多種可供選擇的度量尺度對(duì)特征之間的相似性進(jìn)行衡量，實(shí)現(xiàn)了流體數(shù)據(jù)內(nèi)部特征之間相似性的比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過本文提出的特征提取與跟蹤、時(shí)變信息的繪制和相似性的度量等方法，可以在節(jié)省空間和時(shí)間的基礎(chǔ)上，有針對(duì)性