海洋場數據三維可視化關鍵技術研究與實現.pdf

1、富饒的海洋蘊涵有豐富的資源，其包含的能源、礦產、漁業(yè)等是人類賴以生存的保障。我國是海洋大國，擁有300萬平方千米的“藍色國土”，海洋對我國經濟、國防、軍事的重要性不言而喻。隨著對海洋的探索、對海洋資源的開發(fā)利用，人類對海洋的科研活動與日俱增，與此同時，獲得的海洋信息數據也以幾何級數的速度增加。如何有效利用這些數據，將隱藏在數據內部的信息直觀地表現出來是海洋可視化的重要研究內容。本文對海洋場數據三維可視化關鍵技術進行了研究，闡述了粒子系統(tǒng)

2、、光線投射算法和多層次可視化方法的基本原理。以洋流和溫度場數據為例，實現了洋流粒子系統(tǒng)、溫度場的光線投射體繪制和洋流的多層次可視化。最后設計并開發(fā)了海洋三維可視化驗證系統(tǒng)用以驗證本文中的可視化方法。本文的主要工作內容包括以下幾個方面:
　　(1)洋流粒子系統(tǒng)的實現:用大量粒子的變化反映洋流的總體變化趨勢。描述了洋流粒子的產生、屬性初始化、運動、消亡和繪制五個步驟的實現過程，最后實現了基于粒子系統(tǒng)的洋流三維動態(tài)可視化。
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3、2)光線投射算法的改進與實現:在分析現有的體數據組織方式的基礎上，針對深度方向上非等距采樣的場數據，提出偽八叉樹模型用以數據組織。根據投射光線穿越體數據的入射點和出射點的相對位置，采取不同的插值方法和采樣方法，并結合光線提前終止法，通過減少重采樣點和計算量來提高光線投射算法的繪制效率。
　　(3)多層次可視化的實現:多層次可視化需要考慮繪制效率和每層的顯示位置?？紤]到采樣數據層非等距的特點，在構建坐標系統(tǒng)時，在深度方向上采用對數坐