二维LIC矢量场可视化算法的研究及改进 被引量：15

1

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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矢量场可视化线积分卷积方法研究与系统设计 被引量：10

2

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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矢量场可视化的研究现状与发展趋势 被引量：5

3

作者 李海生 牛文杰 +1 位作者 杨钦 陈其明 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2001年第8期11-14,共4页

矢量场广泛存在于自然界并在科学计算和工程分析中扮演着重要的角色。试图为矢量场可视化研究领域提供一个清晰的概貌。阐述了矢量场可视化的基本流程 ,矢量场可视化的研究现状以及迄今为止的一些研究成果 ,并讨论了矢量场可视化的发展... 矢量场广泛存在于自然界并在科学计算和工程分析中扮演着重要的角色。试图为矢量场可视化研究领域提供一个清晰的概貌。阐述了矢量场可视化的基本流程 ,矢量场可视化的研究现状以及迄今为止的一些研究成果 ,并讨论了矢量场可视化的发展趋势及应重视的研究方向。 展开更多

关键词 矢量场可视化 科学计算机可视化 计算机图形学

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ProLIC:一种累进的矢量场可视化方法 被引量：7

4

作者 刘占平 汪国平 董士海 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2001年第S2期256-259,共4页

矢量场可视化是科学计算可视化中最具挑战性的研究课题之一。基于纹理的线积分卷积(LIC)能够很好地显示矢量运动方向,但是计算耗时。本文利用LIC的并行性,提出一种累进的矢量场可视化方法 累进LIC(ProLIC)。ProLIC通过子场分割、子图... 矢量场可视化是科学计算可视化中最具挑战性的研究课题之一。基于纹理的线积分卷积(LIC)能够很好地显示矢量运动方向,但是计算耗时。本文利用LIC的并行性,提出一种累进的矢量场可视化方法 累进LIC(ProLIC)。ProLIC通过子场分割、子图交错和泼溅快速显示LIC略图,实现累进可视化。交互式ROI ProLIC快速显示兴趣区域,提高可视化效率。最后进一步拓展ProLIC,提出面向大规模三维矢量场可视化和面向网络可视化的Volume /Network ProLIC模型。 展开更多

关键词 矢量场可视化 LIC 累进可视化

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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

5

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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基于时间延迟的矢量场可视化方法的应用研究 被引量：5

6

作者 顾耀林 吉晓娟 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期186-188,共3页

矢量场可视化是科学计算可视化中最具有挑战性的研究课题之一。该文提出了一种基于时间延迟逐步生成、绘制和显示流线的方法,从而把稳定的二维矢量场的拓扑结构、方向、速度等特征以动画的形式显示出来。实验证明此方法简单、直观、形象。

关键词 矢量场可视化 动画 流线 时间延迟

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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

7

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

8

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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等几何流固耦合的三维流线算法优化

9

作者 张向奎 陈俊豪 +2 位作者 祝雪峰 韩成祥 胡平 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第7期187-194,共8页

为观察截断层次B样条(THB样条)的等几何分析流固耦合域的流场情况,提出一种专门针对该流体域进行高效分析的三维流线可视化方法。引入基于架构的均匀撒点算法,能够快速选择种子点分布面并设定所需种子点数量,增强交互性。在流线积分效... 为观察截断层次B样条(THB样条)的等几何分析流固耦合域的流场情况,提出一种专门针对该流体域进行高效分析的三维流线可视化方法。引入基于架构的均匀撒点算法,能够快速选择种子点分布面并设定所需种子点数量,增强交互性。在流线积分效率方面,采用OpenMP实现种子点数据的并行计算,并结合KD树的快速搜索特性加速流线积分过程。在处理复杂流场时,所提方法相较于对比方法在计算时间上提升了10倍。为降低流场数据的使用门槛,使用反距离加权法进行插值计算,提高数据适应性。最后,通过VTK9.3.0内置流线算法云图结果与所提方法的云图结果证明该方法计算结果的准确性。 展开更多

关键词 矢量场可视化 流线分布 种子点并行 等几何分析

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一种非结构矢量场的线卷积积分方法 被引量：3

10

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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LIC纹理中可视矢量大小的方法 被引量：2

11

作者 张文 李晓梅 《计算机应用》 CSCD 2000年第S1期15-17,共3页

线积分卷积 (LinearIntegralConvolution ,LIC)纹理很好地可视了 2D矢量场的方向信息 ,本文提出了两种在LIC纹理中同时可视矢量大小的方法 :多粒度LIC和图像混合。多粒度LIC利用纹理粒度可视矢量大小 ,采用变宽度的邻域平均 ,快速、方... 线积分卷积 (LinearIntegralConvolution ,LIC)纹理很好地可视了 2D矢量场的方向信息 ,本文提出了两种在LIC纹理中同时可视矢量大小的方法 :多粒度LIC和图像混合。多粒度LIC利用纹理粒度可视矢量大小 ,采用变宽度的邻域平均 ,快速、方便地合成多粒度噪声 ,然后 ,利用滤波器长可变的FLIC快速计算。图像混合技术将LIC纹理和矢量大小的映射图像混合 ,同时可视大小和方向 ,讨论了多种矢量大小的映射方法和硬件支持的图像混合技术。对于实际的矢量场 ,上述两种方法取得了很好的可视效果。 展开更多

关键词 矢量场可视化 LIC纹理 矢量大小 纹理粒度 图像混合

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基于网格的矢量场纹理绘制算法 被引量：1

12

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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三维矢量场的流动拓扑结构抽取

13

作者 王康健 周迪斌 郑耀 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期1514-1520,共7页

提出一种基于关键点分类的三维矢量场流动拓扑结构抽取算法,可应用于三维曲线网格、结构化网格和分块网格中.在许多计算流体力学计算中,存在非滑移边界,这种边界上流体的速度为0.通过分析流场边界的表面摩擦场的拓扑,展示绕壁面流体的... 提出一种基于关键点分类的三维矢量场流动拓扑结构抽取算法,可应用于三维曲线网格、结构化网格和分块网格中.在许多计算流体力学计算中,存在非滑移边界,这种边界上流体的速度为0.通过分析流场边界的表面摩擦场的拓扑,展示绕壁面流体的流动结构;使用图标定位关键点,可交互式地标记和显示涡核区域,并通过选择暗示螺旋流动的图标,沿着该关键点的实特征值对应的特征矢量方向积分流线来完成.测试结果清晰地展示了关键特征区域的流体流动特征. 展开更多

关键词 矢量场可视化 特征抽取 拓扑分析

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增强纹理平流算法研究 被引量：2

14

作者 鲁大营 朱登明 +2 位作者 王兆其 高仲合 倪建成 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期670-679,共10页

当以纹理方式可视化三维矢量场时,纹理卷积会降低矢量纹理脉的对比度,容易出现平流纹理细节模糊与粗糙的问题,为此提出一种增强纹理平流算法.首先通过自定义球体半径确定任一噪声点的邻近点,利用当前噪声点与邻近点间的位置关系计算噪... 当以纹理方式可视化三维矢量场时,纹理卷积会降低矢量纹理脉的对比度,容易出现平流纹理细节模糊与粗糙的问题,为此提出一种增强纹理平流算法.首先通过自定义球体半径确定任一噪声点的邻近点,利用当前噪声点与邻近点间的位置关系计算噪声伪梯度,以测试矢量场局部区域内的变化趋势,选取伪梯度的最大下降幅度参与纹理平流;然后根据任一平流位置处的噪声值对最终输出纹理的贡献度自适应调整噪声权重;最后引入盒型滤波递归合成平滑算子进行纹理卷积来生成矢量体纹理.算法的有效性根据可视化对比度的量化分析函数进行客观评价.实验结果表明,该算法能够有效地增加纹理平流踪迹间强度对比,改善绘制效果,高质量地显示三维矢量场的纹理分布. 展开更多

关键词 矢量场可视化 纹理平流 纹理增强 噪声梯度

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基于信息熵的流线质量评估和布局算法 被引量：4

15

作者 张沙 解利军 +1 位作者 桂立业 郑耀 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第22期181-186,共6页

基于流线的矢量场可视化是科学可视化的重要分支,在许多领域都有重要应用。但是现有的可视化方法很难有效评估流线对矢量场信息的反映程度。为了解决这一问题,提出了一种基于信息熵的矢量场种子点评估和布局算法。首先,基于信息熵进行... 基于流线的矢量场可视化是科学可视化的重要分支,在许多领域都有重要应用。但是现有的可视化方法很难有效评估流线对矢量场信息的反映程度。为了解决这一问题,提出了一种基于信息熵的矢量场种子点评估和布局算法。首先,基于信息熵进行初始布点捕捉矢量场中的主要特征,并利用模板将这些特征加强显示。然后,基于生成的流线恢复中间矢量场,通过恢复的矢量场和输入矢量场的条件熵值量化评估现有流线对矢量场的信息反映程度。根据条件熵和重要性添加新种子点。重新评估流线质量,反复迭代直到条件熵收敛。实验表明,该方法可以用较少的流线反映出矢量场中较多的信息。 展开更多

关键词 矢量场可视化 信息熵 流线质量评估 流线布局

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基于相似度引导的流线种子点并行分布方法 被引量：3

16

作者 郭雨蒙 王文珂 李思昆 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2155-2159,共5页

流线是矢量场可视化的重要方法之一,现有的基于相似度引导的流线分布方法能较好体现矢量场特征,但运行速度缓慢。为解决此问题,提出了一种基于相似度引导流线种子点分布的并行优化方法,该方法生成备选种子点集,各线程并行获取种子点,并... 流线是矢量场可视化的重要方法之一,现有的基于相似度引导的流线分布方法能较好体现矢量场特征,但运行速度缓慢。为解决此问题,提出了一种基于相似度引导流线种子点分布的并行优化方法,该方法生成备选种子点集,各线程并行获取种子点,并积分生成流线。由于流线间相互影响,采用副本和缓存技术来避免线程间的读写冲突和等待问题,可得到满足相似距离约束的流线分布。实验结果表明,该方法能很好利用多核的并行计算优势,获得较高的并行加速比,有效提高流线的生成速度。 展开更多

关键词 矢量场可视化 流线分布 种子点并行 相似度度量

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基于区域卷积的增强型点噪声算法 被引量：2

17

作者 孙长会 范茵 李骞 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期175-177,共3页

矢量场可视化是科学计算可视化研究的重要方向,点噪声是用于矢量场可视化的一种纹理合成技术,在早期的矢量场可视化中具有重要的地位。但该方法合成的纹理矢量方向性不强,细节较粗糙。针对此问题,提出了一种通过卷积区域白噪声为点着色... 矢量场可视化是科学计算可视化研究的重要方向,点噪声是用于矢量场可视化的一种纹理合成技术,在早期的矢量场可视化中具有重要的地位。但该方法合成的纹理矢量方向性不强,细节较粗糙。针对此问题,提出了一种通过卷积区域白噪声为点着色的方法,弥补了这一缺点,同时对每个点沿垂直矢量方向上进行一维高通滤波,提高了输出图像的对比度,有助于观察矢量场特征分布及主要拓扑结构。 展开更多

关键词 矢量场可视化 点噪声 区域卷积 高通滤波

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一种改进的基于Sobol序列的快速线积分卷积法 被引量：4

18

作者 潘金京 李宗民 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期162-166,共5页

为提高快速线积分卷积法(Sobol-FLIC)的计算效率和流线的覆盖率,提出了一种改进的基于Sobol序列的快速线积分卷积法。计算结果表明,与一般的快速线积分卷积法相比,改进后的算法计算效率提高了约10%,同时可以产生稀疏纹理和密纹理,并且... 为提高快速线积分卷积法(Sobol-FLIC)的计算效率和流线的覆盖率,提出了一种改进的基于Sobol序列的快速线积分卷积法。计算结果表明,与一般的快速线积分卷积法相比,改进后的算法计算效率提高了约10%,同时可以产生稀疏纹理和密纹理,并且采用二次LIC法对图像进行后处理提高了可视化效果。在Matlab环境中,该算法与几种基本算法(LIC,FLIC)的可视化效率、计算固定数目流线的可视化结果和图像覆盖率的比较结果证实了其优越性。 展开更多

关键词 快速线积分卷积法 Sobol序列 矢量场可视化

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