一种流体艺术风格的自适应LIC绘制方法 被引量：11

1

作者 钱小燕 肖亮 吴慧中 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期1588-1594,共7页

把LIC算法应用到非真实感绘制中,提出一种自适应流体艺术图的LIC绘制方法.对源图像亮度分量计算切矢量场,然后对其进行增强、平滑处理获得结构矢量场;通过随机扰动源图像获得纹理参考图像;根据结构矢量场和纹理参考图像的局部特征产生... 把LIC算法应用到非真实感绘制中,提出一种自适应流体艺术图的LIC绘制方法.对源图像亮度分量计算切矢量场,然后对其进行增强、平滑处理获得结构矢量场;通过随机扰动源图像获得纹理参考图像;根据结构矢量场和纹理参考图像的局部特征产生可变的LIC积分步长和步数,自适应地处理纹理参考图像;最后对绘制效果进行颜色渲染,生成具有丰富颜色特征的流体艺术图.实验表明,该方法能够较好地模拟诸如梵高画的流体艺术风格,呈现生动、灵活的波动感. 展开更多

关键词 非真实感绘制 真实感绘制 流体艺术 流线积分卷积 颜色传输

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二维LIC矢量场可视化算法的研究及改进 被引量：15

2

作者 詹芳芳 胡伟 袁国栋 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2013年第9期257-261,共5页

线积分卷积(LIC)是一种针对矢量场的可视化方法。针对二维空间上的LIC算法进行了研究并提出了改进。首先,针对某些二维矢量场在用户关注区域矢量大小比较接近的问题,采用非线性的颜色映射法进行处理,最终的可视化结果可以突出用户感兴... 线积分卷积(LIC)是一种针对矢量场的可视化方法。针对二维空间上的LIC算法进行了研究并提出了改进。首先,针对某些二维矢量场在用户关注区域矢量大小比较接近的问题,采用非线性的颜色映射法进行处理,最终的可视化结果可以突出用户感兴趣区域的矢量场特征。其次,从原始LIC算法的串行计算任务中提取出4个可以并行计算的子模块,并依托NVIDIA的CUDA架构实现了颜色增强LIC法的硬件加速。结果表明,加速后算法的加速比随着输入矢量场分辨率的增加而增加。因此,该算法适用于高分辨率二维矢量场的交互式可视化,且没有特别高的硬件要求,通用性较好。总之,新的算法较原始算法在视觉效果和性能上都有所改进。 展开更多

关键词 矢量场可视化 线积分卷积 颜色增强 GPU加速

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基于非线性渐变式颜色映射的LIC改进算法 被引量：1

3

作者 高茂庭 董红周 周凡 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2019年第9期2834-2839,共6页

线积分卷积(LIC)算法展现的纹理反映了整个矢量场的方向结构,却不能展现矢量场的强度大小。针对此问题提出基于非线性渐变式颜色映射的LIC改进算法,将矢量场强度与白噪声结合作为LIC的输入纹理,运用Fast LIC思想并划分纹理区域同步执行... 线积分卷积(LIC)算法展现的纹理反映了整个矢量场的方向结构,却不能展现矢量场的强度大小。针对此问题提出基于非线性渐变式颜色映射的LIC改进算法,将矢量场强度与白噪声结合作为LIC的输入纹理,运用Fast LIC思想并划分纹理区域同步执行LIC运算来提高算法效率;再将矢量场强度作非线性变换,根据渐变式颜色映射方案使用Open CV处理引擎并行实现矢量场强度的颜色映射;最后由LIC得到的灰度纹理和颜色映射结果确定合成系数并构造累计函数增强两者结果,再进行线性合成运算得到最终可视化效果。在对全球海洋流场和风场两种典型的矢量场进行可视化以及与其他算法对比实验表明,改进算法得到的可视化效果纹理清晰,较好地展示出矢量场的方向和强度,能够更准确地反映矢量场的全方位信息和局部变化情况。 展开更多

关键词 线积分卷积 矢量场 场强 可视化 累计函数

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铅笔画的自适应LIC绘制方法 被引量：5

4

作者 程佳 唐棣 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第16期198-200,203,共4页

提出一种非真实感铅笔画的绘制方法,通过对图像的亮度分量计算切矢量场,获得图像的结构矢量场。根据矢量场和图像分割后的局部特征产生可变的积分步数和纹理走势。利用线积分卷积方法,自适应地处理图像。将绘制结果和通过霓虹处理得到... 提出一种非真实感铅笔画的绘制方法,通过对图像的亮度分量计算切矢量场,获得图像的结构矢量场。根据矢量场和图像分割后的局部特征产生可变的积分步数和纹理走势。利用线积分卷积方法,自适应地处理图像。将绘制结果和通过霓虹处理得到的轮廓效果相结合。实验结果表明,该方法能够根据图像的细节丰富情况模拟铅笔画的艺术风格,并且生成速度较快。 展开更多

关键词 非真实感绘制 铅笔画风格 线积分卷积 结构矢量场

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一个基于LIC的矢量场可视化算法的改进 被引量：3

5

作者 余永胜 顾耀林 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2006年第5期34-37,共4页

线性卷积分(LIC)是矢量可视化中的一个强有力的工具。自从1993年被介绍以来,已广泛应用于计算机艺术和科学可视化领域。在LIC计算过程中,流线跟踪是一个很重要的步骤。传统的流线跟踪多采用欧拉积分方法,但该方法计算较复杂,有时会出现... 线性卷积分(LIC)是矢量可视化中的一个强有力的工具。自从1993年被介绍以来,已广泛应用于计算机艺术和科学可视化领域。在LIC计算过程中,流线跟踪是一个很重要的步骤。传统的流线跟踪多采用欧拉积分方法,但该方法计算较复杂,有时会出现积分发散。作者根据矢量场的变化程度,动态地修改积分步长,采用一种变步长的积分方法对矢量场进行流线跟踪。实验结果表明,改进后的算法取得了满意的效果。 展开更多

关键词 计算机应用 矢量场可视化 积分步长 流线跟踪 线性卷积分

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改进的用于三维矢量场可视化的VolumeLIC算法 被引量：1

6

作者 姜新利 李宗民 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第8期167-169,共3页

用于三维矢量场可视化的VolumeLIC算法比较耗时,而且生成的图像无法洞察场的内部信息,场的方向性也不明显。针对以上缺点,对原始VolumeLIC算法做了改进,它不同于以往的算法要计算整个矢量场,而是选取场中的部分点作为种子点,从这些点出... 用于三维矢量场可视化的VolumeLIC算法比较耗时,而且生成的图像无法洞察场的内部信息,场的方向性也不明显。针对以上缺点,对原始VolumeLIC算法做了改进,它不同于以往的算法要计算整个矢量场,而是选取场中的部分点作为种子点,从这些点出发积分生成流线,对这些线上的点用VolumeLIC算法生成最终图像。实验结果表明,改进后的算法大幅提高了运算速度,并且空间方向感明显增强。 展开更多

关键词 矢量场可视化 线积分卷积 直接体绘制 Volumelic 点拓展

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基于LIC的海流动态模拟与可视化 被引量：2

7

作者 刘振东 刘海行 +2 位作者 苏天赟 贾贞 李新放 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期179-185,共7页

线积分卷积(LIC)方法是一种针对矢量场数据的可视化技术,本文主要研究了LIC方法应用于海洋流场的可视化质量改进问题。主要包括以下几点改进:根据海流运动方向改变稀疏背景噪声的指向以使流线变得更加细长明亮;针对稀疏噪声中海流变化... 线积分卷积(LIC)方法是一种针对矢量场数据的可视化技术,本文主要研究了LIC方法应用于海洋流场的可视化质量改进问题。主要包括以下几点改进:根据海流运动方向改变稀疏背景噪声的指向以使流线变得更加细长明亮;针对稀疏噪声中海流变化剧烈的区域流线会出现分叉的问题,采用忽略稀疏背景噪声流线追踪时非主流线部分的纹理点的积分计算方法来解决此问题,同时可以省去不必要纹理点的积分计算的开支,加快显示速度;采用赋予海流随机的初始相位的方法来解决稀疏噪声循环动画突兀的问题;通过流线的运动速度快慢或者流线的颜色来表示海流速度大小;通过对海流数据进行插值并改善边界流线追踪条件的方法可形成完整细致的全球海流图像。实验结果表明,该方法可以生成纹理对比强烈、细节清晰、动画连贯的高质量海流运动图像,具有良好的可视化效果。 展开更多

关键词 线积分卷积 海流数据可视化 稀疏噪声

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融合局部感知Transformer模型的微积分方程求解 被引量：1

8

作者 卢林 朱兆旻 吴宁 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期606-619,共14页

针对局部信息在数学表达式的符号计算中非常重要,而Transformer模型通常存在局部缺失从而忽略字符间的语义信息的问题,提出一种将一维卷积(Conv1d)和Transformer模型相结合的符号计算模型Convld_Transformer。该模型通过在嵌入层中引入... 针对局部信息在数学表达式的符号计算中非常重要,而Transformer模型通常存在局部缺失从而忽略字符间的语义信息的问题,提出一种将一维卷积(Conv1d)和Transformer模型相结合的符号计算模型Convld_Transformer。该模型通过在嵌入层中引入卷积网络提取局部特征信息,可有效增强局部感知。此外,还提出了一种生成一类偏微分方程数据集的算法,该算法结合特征线法和常微分方程变换,可实现对常系数一阶线性(pde1_cc)、变系数一阶线性(pde1_vc)以及满足一定条件的二阶抛物线偏微分方程(parapde2_cc)的求解。实验结果表明:Conv1d_Transformer模型在函数积分任务中相比Transformer模型精度更高,在解决pde1_cc、pde1_vc和parapde2_cc问题时准确率分别达到了96.00%、77.18%和86.18%,其性能要优于Mathematica和SymPy数学求解器。 展开更多

关键词 符号计算 一维卷积 函数积分 微分方程 特征线法

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一种非结构矢量场的线卷积积分方法 被引量：3

9

作者 何兵 陈恺 于兆海 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期1511-1515,共5页

传统的结构化LIC方法不适用于非结构矢量场数据处理的主要原因有两个,一是矢量幅度的表现力不强,二是因分辨率等因素无法有效地应用于采样点位置随机的矢量场.为解决上述问题,可以采用如下方法:在DDA曲线的生成过程中,采用基于数值的计... 传统的结构化LIC方法不适用于非结构矢量场数据处理的主要原因有两个,一是矢量幅度的表现力不强,二是因分辨率等因素无法有效地应用于采样点位置随机的矢量场.为解决上述问题,可以采用如下方法:在DDA曲线的生成过程中,采用基于数值的计算方法替代结构化LIC中基于网格的计算方法,从而有效地保证了处理结果的分辨率;在DDA曲线的卷积积分(LIC)处理过程中,采用区域标记的策略替代快速LIC方法中的线标记策略,一方面,因为被标记的采样点不再作为以后各轮DAA曲线生成的起始点,从而可以有效地减少计算量;另一方面,区域标记方法能够使LIC处理的结果稀疏化,表现为矢量场中幅度大的区域矢量线密集,而幅度小的区域矢量线稀疏,从而有效地提高矢量场幅度、结构的表现力. 展开更多

关键词 线卷积积分 矢量场可视化 非结构矢量场

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基于线积分卷积的大规模图可视化 被引量：4

10

作者 雷辉 张嘉伟 +4 位作者 陈海东 解聪 刘真 李昕 陈为 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期1288-1295,共8页

传统的基于边-节点的大规模图可视化方法存在边交叉和节点覆盖等问题,其可视化结果不易于理解,为此提出一种基于线积分卷积的大规模图可视化方法.首先根据图的布局结果对每个节点的连接关系进行聚类,并提取其主要连接方向,以此重建出一... 传统的基于边-节点的大规模图可视化方法存在边交叉和节点覆盖等问题,其可视化结果不易于理解,为此提出一种基于线积分卷积的大规模图可视化方法.首先根据图的布局结果对每个节点的连接关系进行聚类,并提取其主要连接方向,以此重建出一个可近似描述原始图中节点之间连接关系的向量场;然后采用线积分卷积可视化该向量场,得到最终的可视化结果.实验结果表明,该方法不仅可避免大规模图中因边交叉和节点覆盖所带来的视觉混乱,还可以显式地揭示埋没于边中的节点连接细节信息. 展开更多

关键词 图可视化 线积分卷积 大规模图

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流线形风格化图像生成算法 被引量：5

11

作者 肖亮 钱小燕 +1 位作者 吴慧中 韦志辉 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期843-849,共7页

流线形风格化图像是印象派风格的典型代表,其艺术特点是通过流线条表现狂野与活泼的流动感,又通过色彩的层叠感表现时空的凝滞性.提出一种流线形风格化图像绘制算法,通过提取目标图像的结构矢量场,利用欧拉弹性模型进行光顺化得到流线场... 流线形风格化图像是印象派风格的典型代表,其艺术特点是通过流线条表现狂野与活泼的流动感,又通过色彩的层叠感表现时空的凝滞性.提出一种流线形风格化图像绘制算法,通过提取目标图像的结构矢量场,利用欧拉弹性模型进行光顺化得到流线场;通过结合凹凸映射的多源光照渲染和色彩扰动得到色彩层叠感强的纹理图;然后利用线积分卷积方法对流线场和纹理图进行合成,并利用样本梵高图像进行颜色传输得到最终的绘制结果.实验结果表明该算法自动化程度高,绘制结果具有较好的流线流动感和色彩层叠感. 展开更多

关键词 非真实感绘制 流线风格 欧拉弹性体 线积分卷积 颜色传输

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矢量场可视化线积分卷积方法研究与系统设计 被引量：10

12

作者 朱宏玮 姜国华 王宝智 《计算机应用与软件》 CSCD 2010年第4期203-206,229,共5页

随着矢量场数据规模的增加,不论是采用流线还是基于LIC技术绘制流场,其绘制速度都是评价其性能的重要指标,此外由于流线数量增加,流线会在临界点附近产生长流线汇聚问题,导致视觉混乱,冗余计算过多等问题。为了解决上述问题,提出了"... 随着矢量场数据规模的增加,不论是采用流线还是基于LIC技术绘制流场,其绘制速度都是评价其性能的重要指标,此外由于流线数量增加,流线会在临界点附近产生长流线汇聚问题,导致视觉混乱,冗余计算过多等问题。为了解决上述问题,提出了"改进的平坦种子生成策略"和"FSeedLIC算法",设计并实现了矢量场可视化系统。通过实验表明采用改进的平坦种子生成策略的流线生成算法其加速效果平均能达到70%,产生的流线更加均匀,解决了长流线在密集区域汇聚的问题;FSeedLIC算法相对LIC算法在得到相同的可视化效果的条件下,其加速比平均在60%以上。 展开更多

关键词 矢量场可视化 流线 流线种子策略 线积分卷积

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一种有效的基于区域的铅笔画方法 被引量：16

13

作者 孙硕 黄东卫 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第14期34-37,70,共5页

提出了一种新的基于线性卷积积分(Line Integral Convolution)自动铅笔画生成方法。提出的方法改进了已有的铅笔画生成方法,首先利用基于图的图像分割方法实现快速有效的区域分割,其次提出一种新的基于区域的白噪声和纹理方向生成方法... 提出了一种新的基于线性卷积积分(Line Integral Convolution)自动铅笔画生成方法。提出的方法改进了已有的铅笔画生成方法,首先利用基于图的图像分割方法实现快速有效的区域分割,其次提出一种新的基于区域的白噪声和纹理方向生成方法。实验表明提出的方法更接近于真实的铅笔画效果。 展开更多

关键词 铅笔画 线积分卷积 图像分割 非真实感绘制(NPR)

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基于图像对比度数量映射的矢量场可视化算法 被引量：4

14

作者 陆剑锋 潘志庚 +1 位作者 张明敏 梁兼栋 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第7期1502-1505,共4页

矢量场可视化是科学计算可视化中的一个研究热点,基于纹理图像的流线积分算法可以清楚地描述矢量场的细节。科学计算的数据通常是多维的变量,为了能在图像上同时显示超过2维的变量,采取了如对图像的颜色、明暗等属性进行数量映射的各种... 矢量场可视化是科学计算可视化中的一个研究热点,基于纹理图像的流线积分算法可以清楚地描述矢量场的细节。科学计算的数据通常是多维的变量,为了能在图像上同时显示超过2维的变量,采取了如对图像的颜色、明暗等属性进行数量映射的各种方法。本文提出了一种对图像的对比度进行数量映射的方法,动态改变图像局部的对比度,达到较好的可视化效果。 展开更多

关键词 矢量场可视化 多维变量可视化 数量映射 流线积分卷积(lic) 图像局部对比度

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流线增强型线性积分卷积流场可视化 被引量：3

15

作者 韩敏 张海超 +1 位作者 边茂松 郑丹晨 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2933-2938,共6页

为全面清晰地展示出流场信息,减小线性积分卷积的计算量,提出一种流线增强型线性积分卷积方法。改进算法中流线生成部分:检测临界点位置并绘制渐变临界点区域,根据积分点所在区域结合不同的积分方法,并自适应更新积分步长。利用GPU的并... 为全面清晰地展示出流场信息,减小线性积分卷积的计算量,提出一种流线增强型线性积分卷积方法。改进算法中流线生成部分:检测临界点位置并绘制渐变临界点区域,根据积分点所在区域结合不同的积分方法,并自适应更新积分步长。利用GPU的并行能力及使用GLSL(Open GL Shading Language),进一步增加输出图像的清晰度。仿真结果表明,该算法能够提高渲染速度同时保持可视化结果的清晰度,并利用改进的线性积分卷积方法对河流以及旋风流场进行可视化,以图像形式直观形象地展示流场分布信息。 展开更多

关键词 流场可视化 线性积分卷积 临界点检测 GPU

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基于HSV颜色模型的二维流场可视化 被引量：8

16

作者 张文耀 蒋凌霜 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期302-306,共5页

为解决流场图像流速大小和流动方向的显示问题,在线积分卷积(LIC)算法的基础上,结合HSV颜色模型,提出一种新的二维流场可视化方法.该方法将流场速度方向映射为色度,将流速大小映射为饱和度,将LIC值与亮度关联起来,从而合成新的流场可视... 为解决流场图像流速大小和流动方向的显示问题,在线积分卷积(LIC)算法的基础上,结合HSV颜色模型,提出一种新的二维流场可视化方法.该方法将流场速度方向映射为色度,将流速大小映射为饱和度,将LIC值与亮度关联起来,从而合成新的流场可视化图像.新的流场图像不仅保留了LIC图像高分辨率的流线纹理特征,而且还展现了流速大小和流动方向.目前该方法已经成功应用于二维爆炸流场的可视化.实验结果表明,该方法可以有效改善流场的可视化效果. 展开更多

关键词 流场可视化 HSV颜色模型 线积分卷积 爆炸流场

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一种铅笔画仿真新方法 被引量：7

17

作者 孙丹丹 唐棣 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第11期164-166,共3页

通过分析铅笔画的艺术特点,提出一种基于图像的铅笔画仿真方法。首先对用户输入的图像进行UnsharpMask(USM)锐化提取细节信息,并进行颜色放大处理以增强对比度,然后采用基于点的向量场技术生成笔画方向,最后应用线积分卷积(LIC)得到具... 通过分析铅笔画的艺术特点,提出一种基于图像的铅笔画仿真方法。首先对用户输入的图像进行UnsharpMask(USM)锐化提取细节信息,并进行颜色放大处理以增强对比度,然后采用基于点的向量场技术生成笔画方向,最后应用线积分卷积(LIC)得到具有素描风格的结果图像。为了更好地模拟铅笔纹理,改进了传统的纹理生成方法,提出将锐化后的结果图像代替白噪声图作为LIC的输入。实验结果表明,该方法的生成效果更接近于手绘风格,且无需用户交互,适合于动画制作等很多领域的应用。 展开更多

关键词 铅笔画 线积分卷积 USM锐化 非真实感图形学

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基于纹理的增强型3D流场绘制 被引量：2

18

作者 周迪斌 解利军 郑耀 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期406-411,共6页

提出一种基于纹理的增强型3D矢量场可视化算法,可显著地改善传统纹理法的绘制质量.首先通过对3D纹理的线性卷积运算生成具有空间相关性的卷积纹理;然后对卷积纹理进行高通滤波,以增加流面内流线之间强度的对比;最后通过体绘制方式展示3... 提出一种基于纹理的增强型3D矢量场可视化算法,可显著地改善传统纹理法的绘制质量.首先通过对3D纹理的线性卷积运算生成具有空间相关性的卷积纹理;然后对卷积纹理进行高通滤波,以增加流面内流线之间强度的对比;最后通过体绘制方式展示3D卷积纹理.借助权重区域,该算法可以显示用户感兴趣区域或特征区域,避免卷积数据过多引起的紊乱及相互遮挡. 展开更多

关键词 流场可视化 线性卷积 3D矢量场 体绘制

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基于网格的矢量场纹理绘制算法 被引量：1

19

作者 王成恩 李海杰 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1529-1532,共4页

基于网格的快速点定位方法与彩色绘制方法,提出了矢量场纹理绘制算法,该算法减少了流线追踪时过多的重复计算,大幅提高了计算速度,使得实时产生的庞大数据得到了有效利用,更能满足工程中的各种需求.在三维可视化处理过程中的效果尤为明... 基于网格的快速点定位方法与彩色绘制方法,提出了矢量场纹理绘制算法,该算法减少了流线追踪时过多的重复计算,大幅提高了计算速度,使得实时产生的庞大数据得到了有效利用,更能满足工程中的各种需求.在三维可视化处理过程中的效果尤为明显,不仅能够显示矢量场的结构信息和变化趋势,更能通过彩色图形表示矢量场的大小.同时可以通过自我控制比例,更为灵活的突出所侧重的方面.涡轮盘剖面温度梯度场受热分析和三维连杆模型位移场受力分析实验验证了算法的实用性. 展开更多

关键词 矢量场可视化 线积分卷积 网格 点定位 彩色绘制

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基于微分的增强型三维矢量场可视化

20

作者 李宝强 范茵 +1 位作者 李骞 孙长会 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第9期3597-3600,共4页

为提高3D矢量场可视化效果,提出了一种基于微分滤波的流线增强方法。首先对三维纹理进行线性卷积运算,生成具有空间相关性的卷积纹理;其次对卷积纹理进行分数阶微分滤波,增强流线之间强度对比;最后采用纹理映射体绘制技术实现三维矢量... 为提高3D矢量场可视化效果,提出了一种基于微分滤波的流线增强方法。首先对三维纹理进行线性卷积运算,生成具有空间相关性的卷积纹理;其次对卷积纹理进行分数阶微分滤波,增强流线之间强度对比;最后采用纹理映射体绘制技术实现三维矢量场可视化,并通过设计体绘制的传输函数来显示矢量场的内部结构。实验结果表明,该方法有效地增强了流线间的对比,使绘制的流线更加平滑,同时也有效地消除了卷积数据过多引起的紊乱与相互遮挡。 展开更多

关键词 三维矢量场 分数阶微分 线性卷积 体绘制 传输函数

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