基于MC算法的三維空間數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化及其應(yīng)用研究.pdf

1、三維空間數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化分為“直接體繪制”和“間接體繪制”兩種不同的方法。其中，MC(Marchling Cubes)算法是廣泛應(yīng)用的“間接體繪制”算法之一，該算法通過(guò)生成中間幾何圖元來(lái)提取等值面，同時(shí)忽略數(shù)據(jù)場(chǎng)的某些細(xì)節(jié)，因而在提高繪制速度的同時(shí)也使得某些數(shù)據(jù)場(chǎng)特征被拋棄。本文通過(guò)對(duì)MC算法的研究和改進(jìn)，使得在科學(xué)計(jì)算、工程數(shù)據(jù)采集、宏觀微觀數(shù)據(jù)模型等等應(yīng)用領(lǐng)域里面，實(shí)現(xiàn)了人和數(shù)據(jù)之間的較好的可視化交互。本文的主要內(nèi)容如下： 1．

2、提高M(jìn)C算法的時(shí)間效率：本文提出用五面體特征體元代替六面體體元來(lái)繪制等值面，同時(shí)也提出了解決五面體特征體元二義性的方法；針對(duì)特定體數(shù)據(jù)場(chǎng)的特征，本文還提出了將空間體數(shù)據(jù)場(chǎng)分為若干塊，然后對(duì)每一塊實(shí)現(xiàn)由外層向內(nèi)層的逐步遍歷的分塊分層遍歷思想，這使得針對(duì)特定應(yīng)用的MC算法獲得了較好的時(shí)間性能。通過(guò)將以上改進(jìn)應(yīng)用于地層壓力場(chǎng)的可視化顯示，獲得了比較理想的效果。 2．提高M(jìn)C算法等值面的精確度：MC算法本身是一種近似表示方法，如何更多的

3、保持等值面的細(xì)節(jié)成為該算法研究的重要內(nèi)容。通過(guò)在三角形面上尋找附加等值點(diǎn)的方法，能夠得到更多的等值面細(xì)節(jié)。另一方面，通過(guò)增加體元數(shù)量，減少體元體積，也能夠達(dá)到相似的效果。 3．在油藏?cái)?shù)值模擬中的應(yīng)用：在油藏?cái)?shù)值模擬中，經(jīng)常處理的是非矩形體數(shù)據(jù)，隨著精細(xì)油藏描述的提出，需要模擬各種復(fù)雜邊界形狀的油藏，這導(dǎo)致了采用數(shù)值模擬后得到的油藏壓力數(shù)據(jù)分布也是不規(guī)則的。這種數(shù)據(jù)特征使得有必要構(gòu)造新的體元來(lái)實(shí)現(xiàn)其可視化。同時(shí)，考慮到其數(shù)據(jù)分布的