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科学数据可视化

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科学数据可视化

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  1. 科学数据可视化 • 1.1. 科学计算/数据可视化的意义: • Scientific Data Visualization • Visualization in Scientific Computing • 含义:“研究如何把科学数据转换成能帮助科学家或工程技术人员理解的可视信息的计算方法/处理技术”

  2. 海量科学数据的来源: • 超级计算机 • 地球资源、军事侦察、气象等数据 • 宇宙飞船发回的数据 • 天文数据 • 地球物理检察数据 • 医学图象数据 • 其他大型工程数据

  3. 科学数据可视化:手术导航 • 快速、高精度医学图像的三维建模技术 • 基于分割的多层次、多色绘制 • 可变精度网格表示技术 • 三维曲面重建 组织器官的曲面模型 扫描层间的优化拼接

  4. 1.2 科学计算可视化的学科分类 • 交叉学科 计算机图形、计算机图象、计算机视觉、应用数学、数值计算、计算机应用(软硬件)。 • 硬件和软件平台 • 超级计算机—图形终端模式 • 工作站模式 • 网络模式 • 超级计算机—工作站网络模式

  5. 地形图可视化(自中国图学网)

  6. 1.3 科学数据可视化的参考模型 • 1.3.1 科学数据可视化的基本参考模型 • (研究模型) • 用来对现有系统进行分类和比较 • 描述可视化系统的主要特点 • 定义一个开放性的可视化系统,便于功能的修改和扩充 • 学术思想交流 • 统一的术语 • 建立标准 • (page 7 参考模型)

  7. 1.3.2 科学数据可视化的扩充参考模型 • 图形(几何)、图像、声音的不同组合 • 原始数据的不同 • 预处理、有无物理属性 • 图象数据

  8. 1.4 研究内容 • 1.4.1 内容分类(表1。2) • 处理海量数据 • 网络通信(表1。3) • 硬件: • 数据手套+数据头盔

  9. 可视化软件的层次可以分为四层: • 数据预先处理层(数据手套) • 构模层 • 绘制层 • 显示层(+ 数据头盔)

  10. 1.4.2 研究内容: • 数据预处理 • 映射/建模 • 绘制 • 显示中的磁力线

  11. 矢量场的可视化(自中国图学网))

  12. 1.5 科学数据可视化的应用 • 自然科学: • 医学图像 • 分子建模(生物学) • 生命科学(脑结构图及其功能) • 地球科学 • 空间探索 • 天体物理

  13. 工程技术: • 计算流体力学(CFD) • 有限元分析 • 其他(飞机、航天)