三維數(shù)據(jù)場可視化

內(nèi)容概要

科學(xué)計算可視化是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一個新的研究領(lǐng)域。它運用計算機圖形學(xué)和圖象處理技術(shù)將科學(xué)計算過程中的數(shù)據(jù)以及計算結(jié)果的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖象，在屏幕上顯示出來并進行交互處理?？茖W(xué)計算可視化極大地提高科學(xué)計算數(shù)據(jù)的處理速度和質(zhì)量，實現(xiàn)科學(xué)計算工具和環(huán)境的現(xiàn)代化。本書全面詳細地介紹了三維數(shù)據(jù)場可視化的研究成果，內(nèi)容包括規(guī)則數(shù)據(jù)場的體繪制算法、面繪制算法、非規(guī)則數(shù)據(jù)場可視化、散亂數(shù)據(jù)可視化、科學(xué)計算可視化的并行算法、三維復(fù)雜模型的多分辨率表示以及可視化在氣象、醫(yī)學(xué)及石油勘探領(lǐng)域的應(yīng)用等。系統(tǒng)性強，內(nèi)容新穎。     本書可作為高等學(xué)校計算機或非計算機專業(yè)研究生科學(xué)計算可視化課程的教材，也可作為從事科學(xué)計算可視化技術(shù)的研究或開發(fā)人員的參考書。

作者簡介

唐澤圣, 男，1932年出生，四川省，1953年畢業(yè)于清華大學(xué)電機工程系，清華大學(xué)計算機系教授，博士生導(dǎo)師。曾任清華大學(xué)計算機系系主任，計算機研究所所長?，F(xiàn)任中國計算機學(xué)會理事長，IEEE高級會員，澳門科技大學(xué)副校長兼資訊科技學(xué)院院長。自1980年開始，長期從事計算機

書籍目錄

第1章　緒論 1.1　科學(xué)計算可視化概述  1.1.1　科學(xué)計算可視化的含義  1.1.2　實現(xiàn)科學(xué)計算可視化的重要意義  1.1.3　科學(xué)計算可視化的應(yīng)用領(lǐng)域  1.1.4　科學(xué)計算可視化的研究內(nèi)容  1.1.5　國內(nèi)外科學(xué)計算可視化現(xiàn)狀 1.2　三維空間數(shù)據(jù)場可視化  1.2.1　數(shù)據(jù)類型  1.2.2　三維空間數(shù)據(jù)場可視化的基本流程  1.2.3　兩類不同的三維空間數(shù)據(jù)場可視化算法第2章　三維空間規(guī)則數(shù)據(jù)場的直接你給制 2.1　體繪制技術(shù)中的重采樣  2.1.1　幾個基本概念  2.1.2　圖象信號的空域和頻域表示  2.1.3　濾波  2.1.4　重構(gòu)與重采樣 2.2　體繪制中的光學(xué)模型  2.2.1　光線吸收模型  2.2.2　光線發(fā)射模型  2.2.3　光線吸收與發(fā)射模型 2.3　圖象空間掃描的體繪制技術(shù)——光線投射體繪制算法  2.3.1　光線投射算法的基本原理  2.3.2　三維數(shù)據(jù)場的分類問題  2.3.3　顏色賦值  2.3.4　圖象合成  2.3.5　明暗計算  2.3.6　改進的光線投射體繪制算法  2.3.7　用光線投射算法顯示多等值面 2.4　物體空間掃描的體繪制技術(shù)  2.4.1　足跡表法  2.4.2　基于錯切一變形技術(shù)的體繪制算法  2.4.3　體元投射法  2.4.4　子區(qū)域投射法 2.5　頻城體繪制技術(shù)  2.5.1　頻域體繪制技術(shù)的原理  2.5.2　基于物質(zhì)分類和顏色賦值的頻域體繪制算法  2.5.3　重構(gòu)核階次的自適應(yīng)選擇  2.5.4　進一步減少計算量和存儲空間  2.5.5　頻域體繪制中的指數(shù)深度補償  2.5.6　頻域體繪制中的邊界面動態(tài)突出算法 2.6　由三維紋理映射硬件支持的直接體繪制  2.6.1　紋理映射  2.6.2　三維紋理映射及其硬件實現(xiàn)  2.6.3　由三維紋理映射硬件支持的直接體繪制算法第3章　構(gòu)造三維空間規(guī)則數(shù)據(jù)場中的等植面 3.1　Marching Cubes（MC）方法  3.1.1　MC方法的基本原理  3.1.2　MC方法存在的問題  3.1.3　用斯近線方法判別和消除二義性  3.1.4　多邊形的連接及三角化  3.1.5　等值面的成組連接 3.2　Marching Tetrahedral（MT）方法  3.2.1　MT方法的基本原理及存在的問題  3.2.2　MT方法中的二義性判別和消除  3.2.3　連接等值點構(gòu)造多邊形  3.2.4　多邊形的三角化  3.2.5　幾種方法的比較 3.3　剖分立方體方法  3.3.1　剖分立方體方法的基本原理  3.3.2　剖分立方體方法的兩點改進第4章　三維空間不規(guī)則數(shù)據(jù)場的可視化 4.1　三維空間不規(guī)則數(shù)據(jù)場可視化的光線投射算法  4.1.1　將三維空間不規(guī)則數(shù)據(jù)場轉(zhuǎn)換為規(guī)則數(shù)據(jù)場  4.1.2　將光線投射算法直接應(yīng)用于不規(guī)則數(shù)據(jù)場 4.2　三維空間不規(guī)則數(shù)據(jù)場的體元投影方法  4.2.1　凸多面體網(wǎng)格的深度排序  4.2.2　非凸多面體網(wǎng)格的深度排序  4.2.3　三維空間不規(guī)則數(shù)據(jù)場體元投影方法的實現(xiàn) 4.3　體元投影與光線投射相結(jié)合的方法 4.4　構(gòu)造三維空間不規(guī)則數(shù)據(jù)場中的等值面  4.4.1　不規(guī)則網(wǎng)格中各角點梯度值的計算  4.4.2　單元內(nèi)等值面的幾何表示  4.4.3　等值面邊界法向的連續(xù)性第5章　散亂數(shù)據(jù)的可視化 5.1　中、小規(guī)模散亂數(shù)據(jù)的插值 5.2　大規(guī)模散亂數(shù)據(jù)的插值第6章　三線矢量場的可視化 6.1　三維矢量場可視化概述 6.2　矢量場數(shù)據(jù)的組織及預(yù)處理 6.3　基于幾何形狀的矢量場映射方法 6.4　基于顏色、光學(xué)特性的關(guān)量場映射方法 6.5　基于紋理的關(guān)量場映射方法 6.6　特征可視化第7章　由二線輪廓線四構(gòu)三雛形體 7.1　單輪廓線之間的三維形體重構(gòu) 7.2　多輪廓線之間的三維形體重構(gòu)第8章　科學(xué)計算可視化中復(fù)雜模型的簡化及多分解事來示 8.1　復(fù)雜模型簡化技術(shù)概述 8.2　復(fù)雜模型簡化的超面方法 8.3　三角形網(wǎng)格的實時、連續(xù)多分辨率表示 8.4　基于有序遞減網(wǎng)格的實時動態(tài)繪制 8.5　快速的非流形模型簡化第9章　三維數(shù)據(jù)場可視化算法的并行實現(xiàn) 9.1　并行可視化算法概述 9.2　基于PVM的三維數(shù)據(jù)場可視化算法第10章　三維數(shù)據(jù)場可視化實用系統(tǒng)簡介 10.1　人體斷面解剖圖象三維重構(gòu)系統(tǒng) 10.2　三維氣象動態(tài)圖象系統(tǒng)參考文獻

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