矢量场可视化概述与展望

科学计算可视化指的是运用计算机图形学技术和图像处理技术,将计算产生的数据转换为图形、图像或动画,在屏幕上显示并进行交互处理的理论、方法和技术。在某些科学和工程领域中,数据的空间特性高度复杂,可视化是理解对应现象的重要手段。科学计算可视化按内容分为体可视化、流场可视化和医学数据可视化。代表性研究成果包括风洞虚拟显示,大气及流体可视化,燃烧过程动态模型的可视化和医学人体的可视化等等。流场可视化是科学计算可视化的重要研究内容。包括标量场可视化、矢量场可视化和张量场可视化。本文重点介绍矢量场可视化的方法。     

数据可视化技术及其应用

数据可视化是计算机学科的一个重要研究方向。文中简要介绍了数据可视化所需的技术：数据预处理、映射、显示以及可视化技术在医学、气象预报、工程及数据挖掘中的应用。     

某交通指挥中心大屏幕显示系统设计实践

大屏幕显示系统对交通指挥中心开展交通管理工作发挥重要作用,依据交通指挥调度对大屏幕显示高分辨率GIS信息、高清视频图像以及可视化数据展示等需求,该系统结合显示技术发展趋势和技术标准,从交通指挥中心大屏幕技术选择、布局设计、舒适度设计、控制系统、可视化应用等关键环节进行分析设计。并通过某工程实践达到效果,为后续交通指挥中心大屏幕设计应用提供借鉴和帮助。     

VTK技术在雷达图像可视化中的研究与应用

利用VTK对雷达图像数据进行三维可视化研究,其中研究了表面绘制和体绘制两种绘制技术：表面绘刺用移动立方体法实现,体绘制用合成光线投影算法实现。实验高效快捷地显示了雷达二维图像,实现了雷迭四波数据的空间整体三维重建显示和x,y,z三维任意切面的雷达回波强度显示,并且可以任意方向切割、旋转、放大与平移三维图像。VTK应用于雷达图像三维可视化更为直观和全面的展现了空间回波的分布状况。     

云端可视化测温图像采集系统设计

文章研究并设计了云端可试化测温图像系统,分别从人体温度采集、人脸识别等硬件设计、云平台设计以及系统优化几个方面进行了分析和研究。以保定地区部分中大型超市及公司单位作为测试环境,对系统进行了为期两个月的测试。实验结果表明,系统能够应用到人流量密集的公共场所的温度检测工作当中,可以实时准确采集人体信息,实现人员体温及图像的智能化监控及管理。     

基于VTK的医学图像三维重建

本文利用VTK可视化工具对医学图像的三维可视化进行了研究与实现.用Marching Cubes算法和光线投射算法分别实现了脚部CT图像的三维重建,通过对这两种算法的结果的比较,分析了它们各自的特点和适合的应用领域.     

基于最低冗余度策略的医学图像可视化技术研究

提出了医学图像快速体绘制的一种基于最低冗余度策略的可视化技术VLR(visualization with the least redundancy)算法.利用卷积实现多输入到单输出映射特性,仅对兴趣体素以及对其产生影响的体素进行数据处理,极大地降低了数据处理冗余度;同时,通过有效利用缓冲区,避免数据重复运算,节省了内存和运算时间.实验表明,该算法在医学图像可视化方面是非常有效的.     

VTK在可视人体头部三维重建中的应用

为了更好地辅助医生进行脑部疾病诊断、手术规划和治疗中的监控,基于美国可视人项目提供的CT序列图像,利用VTK（visualization Toolkit 可视化工具箱）实现了人体头部皮肤及骨骼的三维重建：1）基于 Matlab 编程读取dicom格式的医学图像,采用最大类间方差阈值法进行头部皮肤与骨骼的图像分割,将所得的两个分割阈值分别作为皮肤和骨骼等值面的抽取值。2）在VC＋＋中利用VTK编程实现了可视人体头部的表面重建。实验结果表明,本方法获得了理想的三维重建效果,编程简单迅速,且程序运行时间仅为8.4 s。     

API在图像处理中的应用

本文介绍了应用API函数进行图像处理的方法。将API中的直接对显示缓存探作的函数用于图像处理，扩展了可视化编程工具的图像处理功能，提高了程序的执行效率。利用API函数进行计算机图像处理，获得了满意的效果。     

浅谈IDL在气象中的应用

介绍IDL作为气象数据分析、可视化表达气象数据集以及进行跨平台应用开发天气数据分析平台这一理想工具在气象科学数据领域(测雨量、4D气象数据平台、等值线二三维,多普勒雷达)的应用。它拥有丰富的天气数据分析工具包,采用高速的气象三维图形显示技术,集可视化、交互数据分析、大型天气预报系统开发为一体的高级集成开发环境,使气象部门的数据处理、科学研究真正做到快捷有效。     

浅谈计算机图形图像处理技术

计算机图形图像处理技术日益成熟,已经实现了在多个行业领域中广泛应用,为了加深对其认识的和理解,本文主要介绍了计算机图形学和图形图像处理的基本概念,基本工作原理,主要应用领域以及所进行计算机图形学与图形图像处理的技巧、技术等.     

Advanced graphics behind medical virtual reality: evolution ofalgorithms, hardware, and software interfaces

Applications of virtual reality (VR) and augmented reality (AR) in medicine require real-time visualization and modeling of large three-dimensional data sets. Consequently, these applications require powerful computation, extensive high-bandwidth memory, and fast communication links. In the past, the manufacturers of medical imaging equipment produced their own special-purpose proprietary hardware for image processing and solid graphics. Due to the developments in computer hardware in general and in graphics accelerators in particular, there is a trend toward replacing the proprietary hardware off-the-shelf (OTS) equipment. Computer graphics itself has advanced in its quest for realism. Generic algorithms such as shading, texture mapping, and volume rendering have been developed to meet the resultant ever increasing requirements. Advances in both the OTS CPU and graphics hardware have enabled real-time implementations of these algorithms, thereby facilitating many of the medical VR/AR applications used today. The development of graphics libraries such as OpenGL has also been an important factor. These libraries provide an underlying portable software platform that optimizes the utilization of the available graphics hardware. OpenGL has become a standard graphics application programming interface, particularly for graphics-intensive applications, and more and more OTS systems provide hardware implementations of OpenGL commands. The review paper follows the evolution of these technologies and examines their crucial role in enabling the appearance of the current VR/AR applications in medicine and provides a look at current trends and future possibilities     

超声声场的三维模拟及可视化研究

对超声换能器声场进行三维模拟及可视化的研究,基于MATLAB强大的图形图像可视化功能显示出超声声场的三维图形,通过改变相应参数更直观的观察声场的变化了解影响声场的变化的因素;为超声成像以及超声检测等工程实际问题中超声波的研究以及超声探头的选取提供相应的依据。     

VTK在医学图像处理实验教学中的应用

随着近年来高新技术的迅速发展,对医学图像处理的需求日益增加,突显出医学图像处理在医务系统中的重要性。为了改善医学类院校的实验教学,提高实验教学质量,将基于对象方法设计的可视化工具VTK应用到医学图像处理的实验教学中,使学生能够直观地学习医学图像处理的基本原理及方法,全程地接受关于医学图像处理方面软件的软件过程培训。     

基于移动设备的图像体视化系统

设计了一个基于移动设备的图像体视化系统,通过红蓝互补色眼镜,实现图像的立体显示,使用户可以使用移动设备随时随地体验立体图像。实验证明,提出基于移动设备的图像体视化技术具有使用简便易于实现的特点,其体视效果明显,易于观察,对于体视技术在移动设备的应用和研究具有一定的指导意义。     

智慧医疗及医疗物联网应用概述

物联网技术以其终端可移动性、接入灵活方便、状态信息采集自动化等特点在医疗机构的应用中彻底打破了固定组网方式和各科室信息管理系统比较独立的局限性,能够更加有效地提高管理人员、医生和护士的工作效率,协调相关部门有序工作,有效提高医疗机构整体信息化水平和服务能力。物联网技术在医疗领域的应用潜力巨大,能够帮助医院实现对人、物、设备的智能化管理工作,支持医院内部医疗信息、设备信息、药品信息、人员信息、管理信息的数字化采集、处理、存储、传输、共享等,实现人、设备、物资管理可视化、数字化和自动化,提高医疗安全、临床效率、医疗质量和患者安全。     

FELIX：体积型计算机控立体显示器的概念

所展示的装置有一个旋转的螺旋靶屏，可扫出全一，当一组由计算机控制的激光束投在此面上时即形成空间图像，观察者无需带特殊眼镜即可在显示器周围同时观看到三维立体图像，可应用于空中交通管制，各种医疗应用，娱乐，教学和工程ＣＡＤ。     

Rise of the Graphics Processor

The modern graphics processing unit (GPU) is the result of 40 years of evolution of hardware to accelerate graphics processing operations. It represents the convergence of support for multiple market segments: computer-aided design, medical imaging, digital content creation, document and presentation applications, and entertainment applications. The exceptional performance characteristics of the GPU make it an attractive target for other application domains. We examine some of this evolution, look at the structure of a modern GPU, and discuss how graphics processing exploits this structure and how nongraphical applications can take advantage of this capability. We discuss some of the technical and market issues around broader adoption of this technology.     

基于OpenGL和FDTD的电磁建模三维可视化实现

开放的图形程序接口(OpenGL)是一个国际组织提供的规范,可以跨平台使用,是一个功能强大,调用方便的底层3D图形库;时域有限差分(FDTD)算法是解决电磁场问题的简单而又有效的数值方法。把两者结合并利用计算机可视化技术,对目标系统进行电磁建模研究,实现了电磁建模模块的三维可视化设计。该建模模块可用于进行目标物体的三维可视化建模和电磁学参数描述及仿真数据预处理。微带耦合器的建模实例表明该电磁建模模块数据处理具有高效性、可靠性和良好的三维可视化效果。     

三维地震数据的可视化

传统的地震数据解释方法是利用地震剖面与水平切片的二维图象显示三维数据,它具有很大的局限性。科学可视化技术的出现使得三维数据三维解释成为可能。将科学可视化技术应用于三维地震数据场,则产生了三维地震数据可视化技术,它主要包括面可视化与直接体绘制两种技术。本文主要研究三维地震数据场的直接体绘制方法——光线投射算法。