石油勘探开发中的数据场可视化技术应用研究

石油勘探开发是石油工业的重要部分,在石油勘探开发过程中,会采集到大量的数据,形成三维数据场,使用这些数据的目的足为了准确地再现油藏分布以及石油勘探开发过程中的参数的动态变化。该文是将三维数据场可视化技术应用到石油勘探开发过程中的地质建模和数值模拟之中,利用可视化技术,尤其是三维数据场可视化技术,实现了从大量数据中构造出三维图像。该文在算法中使用了包围盒技术和分层存储结构来提高算法的速度,达到了较好的效果,直观地再现了石油在油气藏中的状态,指导设计人员进行井位的确定,提高石油生产的效益,辅助相关领域工作人员的分析、设计,具有广泛应用前景。     

基于数据场相关性的光线投射算法

光线投射算法是体绘制中的经典方法,这一算污具有结构清晰实现便利的特点。但简单的光线投射算法存在采样效率低和绘制精度低的缺点。本文利用数据场的相关性和不等步长的采样方法来改善泡线投射算法的品质,使它既有快速的优点又具有较高的成象精度     

基于VTK的医学三维可视化分析系统

计算机断层扫描、核磁共振等生成的二维DICOM数据已被广泛应用在现代临床医疗诊断中,但其直观性差,使诊断的效率低下,并且对医生的经验要求高.对此,针对医学体数据场,以可视化类库VTK为基础,在Windows平台上以Visual C 为开发工具,研究实现了一个医学三维可视化分析系统.主要讨论了采用外接球面法改善光线投射算法绘制速度的改进的体数据绘制方法,以及任意方向虚拟切片的提取和虚拟切片内插值问题.系统可以对重建出的三维可视化几何模型进行多种操作和任意方向的切片提取,对诊断具有参考价值,提高了诊疗方法的直观性、准确性和科学性.     

基于纹理的Fluent数据场可视化

为了高效可视化热工计算得到的数据场，由于采用传统的面绘制方法不能准确反映数据场中各种因素的相互关系，使研究人员难以把握数据场的全局。而采用体绘制方法可视化数据场，只能从数据场的外部观察模型，无法漫游到模型的内部观察数据场的细节。故本文采用基于颜色映射的纹理贴图方法即首先把空间三维数据场转化为一系列二维数据集，然后采用二维可视化方法中的颜色映射法来生成纹理图，最后把生成的纹理图贴到模型内壁上。该算法是高效可行的，并已得到验证。     

三维空间规则数据场体可视化系统设计

三维空间规则数据场可视化是三维重建关键步骤之一，可视化技术由于其优点近年来得到飞快的发展和应用，分析论述可视化中的体绘制算法，并详细介绍了以VC＋＋6．0为开发平台，用OpenGL三维图形软件包开发基于三维空间规则数据场可视化软件的设计过程。     

彩色三维体数据场的直接体绘制方法

提出基于光线投射和三维纹理映射的彩色体数据成像算法，研究如何从每个体素的R，G，B三元组映射成不透明度值，即不透明度转换函数。首先把原始的RGB色彩空间转换成LUV色彩空间；然后以亮度分量的中心差分来近似估计法向量，并应用Phong光照模型进行着色，根据亮度分量及其梯度等信息计算不透明度值；最后合成、累积颜色。对美国数字人男子照相彩色体数据分别采用两种算法进行实验。结果表明：基于光线投射的彩色体数据算法成像质量较高，可以表现体表毛细血管等细微结构，但速度较慢；基于三维纹理映射的彩色体数据成像算法速度较快，但成像质量适中。     

基于GPU光线投射算法的心脏体数据三维可视化

心脏成像和可视化技术在心脏疾病诊断、治疗规划中发挥着重要作用。针对分割后的心脏体数据集,提出了使用图形处理器(GPU)加速光线投射算法进行高质量三维可视化的新方法。该方法结合心脏体数据统计信息设计传递函数,增大细微组织的不透明度值;基于梯度模自适应地调整采样步长,提高组织边界的采样频率;应用改进的Blinn-Phong多光源光照模型,增强可视化效果。实验结果表明,该方法在实现实时绘制的同时,能够获得高质量的体绘制效果,渲染出清晰的瓣膜和冠状动脉血管等心脏细微组织。     

基于B/S架构的三维体数据可视化系统的设计过程

设计并实现了一个基于B/S架构的三维体数据可视化系统,系统在服务器端进行数据存储和处理;浏览器端采用基于WebGL技术实现了实时直接体绘制和三维等值面绘制.     

加速体绘制技术研究

本文从体绘制成像的各个环节介绍了体绘制的加速技术,包括视见变换、光线与数据场的求交、插值计算、体素排序和色彩合成。在实际应用中,只有将各种加速技术有机地结合在一起才能充分发挥体绘制的作用。     

基于相关性的快速体绘制研究

光线投射法是三维直接体绘制算法中的一种最基本方法,但简单的光线投射算法存在采样效率低和绘制速度慢的缺点。本文充分利用对象空间与图像空间的各种相关性,利用 对象空间中数据场的相关性,对采样点处的均匀性区域采用正方体进行度量,并以此来确定采样步长,在射线方向上采用自适应的采样方式,避免在采样点周围均匀性区域中中重复地进行采样,大大地提高了三维数据场的绘制速度。     

直接体绘制技术在地质体三维可视化中的应用研究

将直接体绘制技术应用于地质体三维可视化,首先对原始钻孔数据进行插值、网格化等预处理得到满足直接体绘制需要的规则体数据,从而建立反映地层分布的地质体三维标量数据场;然后用直接体绘制技术绘制三维地质体,避免了体元建模方法中在对地质体进行剖切等操作时必须要解决的剖面与体元之间复杂的判断求交等过程。采用该方法实现了对某地区地质体的三维可视化。     

基于三维数据场可视化方法的虚拟MEMS加工工艺的研究

虚拟加工工艺是利用计算机产生三维图形的动态生长来模拟实际的加工过程,而如何生成真实自然的三维图形就成了关键所在。本文提出了一种基于三维数据场可视化来实现虚拟加工的方法。该方法类似于医学数据三维重建, 由一序列的分层切片的二维图像重构三维形体。首先根据给出的虚拟加工工艺数据对原始二维版图进行相应的数学形态学变换生成一系列所需的二维切片图像,然后利用这些二维切片图像对体数据场进行初始化,最后采用Marching Cubes方法从体数据场中构造出等值面。本文主要阐述了如何根据工艺参数对原始版图进行数学形态学变换以及如何构造体数据场进行等值面的绘制。     

体视化方法综述

综述了体视化研究的历史及近年来体视化技术的研究现状和发展情况,其中包括体数据的预处理、三维物体表面重建、直接体视、体图形学等各方面方法的优缺点,并预测了体视化的未来研究趋势。     

基于PC系统平台实现快速体绘制技术

体绘制技术可将难于理解的三维数据场转化成直观的图像，作为一种最具前景的科学计算可视化技术在医学影像方面有着极强的实用意义。由于体绘制算法需要强大的计算能力，在通常的PC系统上难以实现满足交互式应用的绘制速度，因此阻碍了其普及。研究PC系统上的快速体绘制技术，无疑具有重要的意义．本文使用Shear-warp的体绘制算法，并利用Intel公司的SSE2扩展指令对整个绘制过程进行加速，实现了基于中高档桌面PC系统平台的快速体绘制应用。     

3D数据场的可视化技术

文章全面地探讨了３Ｄ数据场可视化技术的内容、现状、实质及相关算法和视觉模型。     

交互式数据可视化软件开发系统的设计与实现

ＩＤＶＴ１．０是运行于ＰＣ平台的交互式数据可视化软件开发系统,其核心是用于绘制科学计算数据、商业统计图形、多边形模型的对象库。使用ＩＤＶＴ１．０,程序员可以快速开发交互式数据可视化应用软件。该文论述ＩＤＶＴ １．０的系统设计与实现：（１）对象的内存管理;（２）三维交互设计;（３）三维坐标的数据标注。     

基于八叉树快速分类的Shear-Warp 交互式体绘制算法

基于八叉树的快速分类Shear-Warp算法,是三维规则数据场可视化的一种经典算法。它适用于三维重建过程中用户需要交互式地动态调整透明度变换函数,以观察三维实体的不同细节的应用场合。论文对算法进行了深入的研究和局部的优化。论文首先介绍算法原理,然后给出算法实现模型,最后给出实验结果和进一步的研究前景。