可视化技术及研究方向

可视化技术是图形生成和图像理解相结合的一种新技术．它既可理解送入计算机的图像数据，也可从复杂的多维数据中产生图形；可以把科学计算过程中的数据及结果转换成几何图形及图像信息，从而使之可以在屏幕上显示出来并进行交互处理．本文主要阐述可视化技术的内涵及应用研究中的关键技术问题．     

基于虚拟现实技术的某机械装备企业智能车间可视化研究

用Solid Works和3ds Max等软件建立智能车间的初始模型,采用细节层次模型简化技术对模型数据进行处理,并改进边折叠算法,解决了复杂三维模型简化时拓扑结构和重要特征丢失的问题,通过以VC++平台的OpenGL技术实现智能车间的可视化。     

基于线积分卷积可视化矢量场大小的研究

基于纹理的可视化方法以图像形式显示场的全貌,很好的可视化了矢量场的方向信息,但是矢量大小信息被忽略了。在基于纹理的线积分卷积图像的基础上,采用多频噪声的方法以及在线积分卷积图像上添加矢量、灰度值、颜色等附加信息的方法来改进线积分卷积图像,使图像能同时表达矢量场的方向和大小信息。实验证明,取得了较好的效果。     

3D流场数值粒子跟踪的误差分析

在可视化的数据流模型中引入误差处理,对3D流场的数值粒子跟踪进行误差分析。针对Runge Kutta方法的粒子跟踪,讨论了局部误差控制方法,同时采用Richardson外推、改变单步误差容限重复积分等方法来估计全局跟踪误差,最后给出了几种误差可视化方法。误差可视化结果图像清楚地反映出了粒子轨迹的可信度。     

混凝土坝体结构裂缝三维建模及虚拟现实应用

基于可视化仿真技术的大型水利水电工程中大体积混凝土裂缝的机理模拟与展示方法研究越来越受关注.分析了国内外对裂缝三维建模方法的研究;基于大体积混凝土裂缝统计数据,利用NURBS软件平台,对具有复杂大坝条件和廊道群的水利工程坝体结构裂缝建立了三维模型拓扑关系.以实现坝体结构裂缝虚拟现实系统为目标,完成了大坝裂缝控制模拟、可视化查询和综合分析等方面的应用.最后将该技术成功应用到实际水利工程的三维坝体结构裂缝统计模拟和可视化分析中,为裂缝虚拟现实可视化方法在其他工程领域的应用拓展提供参考.     

基于振动可视化的机械系统级故障诊断方法

基于振动可视化技术与系统级故障诊断理论,提出复杂机械系统故障诊断方法.对于复杂机械设备的振动信号,通过振动可视化技术补充和完善常规监测手段振动信息,同步反映设备多测点在时间和频率上的变化;利用局域波时频分析法处理不同测点振动信号所包含的特征信息,作为系统级故障诊断模型的输入量.首先以功能简单的运动部件为对象研究可视化技术应用的可行性;对复杂机械系统以多通道振动信号分析结果作为输入量,将其应用于系统级故障诊断,建立测试图与诊断图,并利用集团算法求解故障源位置信息.应用结果表明,基于振动可视化技术的机械系统级故障诊断方法能够有效地简化复杂机械系统故障源的确定过程.     

数据可视化在流场数值模拟中的应用研究

针对铸造软件流场数值模拟中存在的问题，利用双线程结构将流场数值模拟与数据可视化分开，实现数值模拟与数据可视化的同步、开发了流场数值模拟可视化组件，该组件也可用于铸件凝固过程数值模拟，数据可视化技术在流场数值模拟中的应用有效地提高了流场数值模拟过程的透明度和实时交互性。     

数据可视化在流场数值模拟中的应用研究

针对铸造软件流场数值模拟中存在的问题,利用双线程结构将流场数值模拟与数据可视化分开,实现数值模拟与数据可视化的同步.开发了流场数值模拟可视化组件,该组件也可用于铸件凝固过程数值模拟.数据可视化技术在流场数值模拟中的应用有效地提高了流场数值模拟过程的透明度和实时交互性.     

可视化技术在井下火灾事故中的应用与研究

矿山火灾救援是一个复杂的过程,需要综合考虑地质因素、岩石力学、工艺和设备选择、经济评价等诸多因素的影响,要进行大量繁杂的设计规划和图形处理.利用可视化虚拟技术,可以将救援过程的各个环节编织成界面友好、交互性强的可视化矿山火灾救援系统,提高救援效率和质量.把可视化技术应用到矿山火灾人员逃生中来,将是矿山救援方法的一场革命性变革,并具有重要的理论意义和实用价值.     

水力机械流动可视化研究方法探讨

介绍了流动可视法的原理和方法.目前新出现的流场测量与显示技术,为研究三维瞬时非定常流场提供了可能性,其中的一些方法在旋转机械流场测量分析中的应用,为进一步研究水力机械内流场的流谱,提取速度与压力流场信息,发现新的流动现象等提供有益的启示.随着各种高新技术的发展,流动可视化技术将成为一门很有发展潜力的现代实用技术.     

压电振动搅拌器内的流动可视化与流态分析

对压电振动搅拌器中的流动进行了可视化 ,并用相关法图像解析获得了搅拌器中流场的速度矢量图 ,用这些结果对搅拌过程及搅拌器中液体的混合机制进行了分析 .     

数据结构CAI中程序可视化的实现方法

程序的可视化是计算机研究的新领域.本文利用一种较新的分类法,抽象总结出将《数据结构》（严蔚敏等著,清华大学出版社,1992年）中的一般算法转换为可视化算法的转换方法,并利用这种方法实现了《数据结构》中许多动态模拟算法的可视化.该转换方法具有普遍的使用价值.     

免标定扩充现实技术在土木工程可视化中的应用

扩充现实（Augmented Reality）使观察者能够同时看到真实世界以及扩充了真实世界的、来自于计算机模型的信息，从而具有更丰富的信息空间，与传统虚拟现实相比，它具有更强的真实性，大大提高了可视化效率。提出了基于透视的AR技术在土木工程可视化中的应用，论证了基于透视表示的AR方法及其对大坝工程的应用。结果表明AR技术可以广泛应用于大型水利工程建设的仿真、城镇与环境规划、虚拟漫游系统、环境评价等。     

通用电网网络结构形成的可视化设计

提出了利用面向对象和可视化技术实现的既适合智能推理又适合分析计算的电力系统网络结构形成方法。通过对可视化的电力系统结构图进行拓扑形成、拓扑分析及系统设备状态分析完成图形化知识到计算推理所用知识的转化,从而得到既适合数值计算又适合智能推理的通用网络模型。使用一套数据库服务于多套应用分析程序,从而克服了以往图形和数据库联系不紧密、各程序模块之间的通信困难等缺点。     

3D Urban Visualization with LOD Techniques

In 3D urban visualization, large data volumes related to buildings are a major factor that limits the delivery and browsing speed in a web-based computer system. This paper proposes a new approach based on the level of detail （LOD） technique advanced in 3D visualization in computer graphics. The key idea of LOD technique is to generalize details of object surfaces without losing details for delivery and displaying objects. This technique has been successfully used in visualizing one or a few multiple objects in films and other industries. However, applying the technique to 3D urban visualization requires an effective generalization method for urban buildings. Conventional two-dimensional （2D） generalization method at different scales provides a good generalization reference for 3D urban visualization, Yet, it is difficult to determine when and where to retrieve data for displaying buildings. To solve this problem, this paper defines an imaging scale point and image scale region for judging when and where to get the fight data for visualization. The results show that the average response time of view transformations is much decreased.     

一个通用型可视化系统的设计与实现

可视化系统的设计是一个复杂而富有挑战性的领域,在对常用设计技术研究的基础上,实现了一个基于数据流的、通用型的可视化系统,并给出了该系统的设计思路和实现方法。实践证明,该系统的设计达到了预期的目的。     

喷墨头图像检测系统研究

描述了喷头检测技术的现状，设计基于图像处理技术的喷头检测系统。在摄像机固定，墨点运动场合中，通过计算机自动控制CCD摄像头，可视化喷头墨点喷出的运动过程和形态，同时利用图像采集卡连续抓拍图像感知墨点的分布、形状、运动等，经过图像处理后对对影响喷头的主要因素进行定量或定性检测。与传统的喷头检测技术相比，既解放劳动力，排除人的主观因素干扰，又能快速而准确地进行定量检测喷头，给出喷头性能的评价，以便用户更好地选择喷头组合。     

语音情感信息可视化建模研究与探析

语音情感识别是情感计算领域的一个重要分支,研究者们尝试从多种角度对其展开不懈研究。本文从可视化的角度出发,提出了基于信息可视化的情感识别方法,原始语音情感特征经过图表示映射为包含内部数据结构信息的新型情感图特征,在一定程度上促进了语音情感识别系统的性能提高。另外,还将信息可视化技术应用到情感识别结果的表达上,实现情感信息的生动描述和高效表达。在信息可视化技术和语音情感识别研究充分融合的基础上,构建了一个完整的语音情感信息可视化模型,作为系统实现的基础。     

Explosive Field Visualization Based on Image Fusion

The advantages and disadvantages of two existing methods for explosive field visualization are analyzed in this paper.And a new method based on image fusion is proposed to integrate their complementary advantages.With the method,two source images built by equal mapping and modulus mapping are individually decomposed into two Gauss-Laplacian pyramid sequences.Then,the two individual sequences are used to make a composite one according to the process of fusion.Finally,a new image is reconstructed from the com...