隨著信息科學(xué)的不斷發(fā)展以及海量數(shù)據(jù)的快速積累,如何運用適合的技術(shù)手段將數(shù)據(jù)以直觀形式展現(xiàn)在人們眼前,并便捷地支持決策日趨重要,于是可視化技術(shù)應(yīng)用而生。流場數(shù)據(jù)的可視化是其中的研究熱點所在,有著廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用價值。本文為有效解決復(fù)雜流場可視化效率低下問題,加快可視化速度,提出了一種基于GPU的海洋流場可視化算法。另外,矢量場數(shù)據(jù)作為科學(xué)可視化領(lǐng)域的代表性數(shù)據(jù),如何提取數(shù)據(jù)中的特征信息及對數(shù)據(jù)內(nèi)在規(guī)律進行直觀展示是矢量場可視化的研究重點。為此,本論文提出了一種基于信息熵的特征提取方法,利用信息熵的特性提取海洋流場數(shù)據(jù)特征,并設(shè)計了一種海洋流場數(shù)據(jù)的特征可視化表達方法,具體工作如下。首先,搭建osgEarth三維虛擬地球平臺來加載海洋流場數(shù)據(jù),依據(jù)此虛擬平臺給出一套實現(xiàn)海洋流場數(shù)據(jù)可視化的可行性方案,并成功實現(xiàn)了研究對象的可視化展示;本文實驗選用的流場數(shù)據(jù)格式為NetCDF格式,選用C++語言來進行編程表達,在這里運用了兩種方法進行可視化表達,第一種就是基于幾何著色器的箭頭法表示,在流場可視化的過程當(dāng)中引入幾何著色器,利用GPU的并行處理能力和強大的圖像處理能力對流場實時地進行箭頭繪制...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文組織結(jié)構(gòu)
2 可視化平臺及技術(shù)介紹
    2.1 OSG簡介
    2.2 GPU工作特點及過程
        2.2.1 GPU工作特點
        2.2.2 GPU工作流程
    2.3 流場可視化過程
        2.3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
        2.3.2 數(shù)據(jù)映射
        2.3.3 繪制顯示
    2.4 可視化技術(shù)方法
        2.4.1 點圖標法
        2.4.2 矢量線法
        2.4.3 紋理可視化法
        2.4.4 特征可視化法
    2.5 本章小結(jié)
3 基于GPU的海洋流場數(shù)據(jù)可視化
    3.1 基于OSG的可視化系統(tǒng)設(shè)計
    3.2 基于Net CDF的海洋數(shù)據(jù)模型
        3.2.1 NetCDF概述
        3.2.2 NetCDF數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)
    3.3 基于GPU的點圖標映射可視化
        3.3.1 基于幾何著色器的矢量箭頭生成
        3.3.2 顏色映射
    3.4 基于GPU的流線法映射可視化
        3.4.1 流線基本原理
        3.4.2 基于幾何著色器生成流線
    3.5 網(wǎng)格映射
    3.6 本章小結(jié)
4 基于改進的信息熵流場特征提取
    4.1 信息熵簡介
    4.2 基于改進的信息熵特征提取方法概述
        4.2.1 計算信息熵場
        4.2.2 局部最大熵計算
        4.2.3 特征點定位
        4.2.4 特征點分類
        4.2.5 流線繪制
    4.3 本章小結(jié)
5 實驗結(jié)果及實驗分析
    5.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
    5.2 實驗結(jié)果分析
        5.2.1 數(shù)據(jù)動態(tài)可視化及其可視化效果分析
        5.2.2 特征區(qū)域提取結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號：3793500