三维数据场体绘制技术的研究和实现
文献类型：学位论文
| 作者 | 王文成 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 1998 |
| 授予单位 | 中国科学院软件研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院软件研究所 |
| 关键词 | 可视化 数据场 体绘制 光线投射方法 投影成象方法 色彩合成 交互操作 模板法 光照 排序 混合绘制 |
| 学位专业 | 计算机软件 |
| 中文摘要 | 三维数据场是当前可视化研究的重点，也是实践中最常遇到的。体绘制技术是可视化一类重要的技术。与从数据场中抽取几何面进行可视化的方法相比，体绘制方法不生成中间几何元素，而是直接将数据进行整体的合成。这样，不同的内容可以在一幅图象中同时显示，便于人们对数据场进行全面综合的分析和研究。针对体绘制方法成象速度慢和图象对信息的表达比较模糊的弱点，本文提出了一些有效的方法，使体绘制技术能更好地进行可视化，提高人们分析理解数据的能力。这些方法如下：1）将数据场中各种体元的透明以一个透明度基本单元进行统一，形成一种透明度标尺。依此，将体绘制的最基本操作“色彩合成运算”转化到标尺上运行，使得这种运算只需进行加法操作，促进了成象速度的有效提高。2）根据作者以前提出的“基于虚拟面的色彩分布合成”方法，将数据场的一些三维信息、以及一些成象的中间结果保留在二维的虚拟面上，并推导出三种交互操作工具，使得体绘制可以进行快速的效互可视化，方便用户跟踪分析感兴趣的内容。3）模板法运用于非规则场的体绘制中时，往往是进行一种较粗糙的逼近，影响了图象对数据场的反映质量。对此，本文提出一种可变模板法，运用正弦函数对样点尺寸的统一度量，使得不同大小的样点均可以进行高精度的色彩累积运算，提高了图象质量。4）光照是增强可视性分析的重要手段。但体绘制中成象速度较快的投影成象方法，很难有效地使用光照提高图象的反映效果。本文运用球体重组数据场，将数据场中的物质分界面进行拟合，使得光照运算能够高效地与投影成象方法相结合，提高可视化的效率。5）在非规则场的体绘制中，由于体元的形状和大小不确定，其绘制速度和图象质量都很难令人满意。对此。我们提出一种方法，利用链表化解影响非规则场体绘制速度的关键问题“体元排序”，并且由此将光线投射和投影成象这两种体绘制方法有效地结合，使得非规则场的体绘制可以快速获得高质量的图象。6）数据场与几何形体的混合成象，一直是可视化中的重要研究内容。这方面的工作很多，但都没有彻底解决数据场与几何形体交界处的成象问题，并且没有利用投影成象这种较快的体绘制方法。我们深入分析了交界处的情况，提出一种链表方法，从根本上解决了交界处的成象问题，并结合投影成象方法的使用，使得数据场与几何形体的混合成象可以快速准确地进行。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-03-17 |
| 页码 | 85 |
| 源URL | [http://ir.iscas.ac.cn/handle/311060/7002]  |
| 专题 | 软件研究所_中科院软件所_中科院软件所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王文成. 三维数据场体绘制技术的研究和实现[D]. 中国科学院软件研究所. 中国科学院软件研究所. 1998. |
入库方式： OAI收割
来源：软件研究所
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