基于視覺感知的流場(chǎng)可視化.pdf

1、流場(chǎng)可視化是科學(xué)計(jì)算可視化研究中的一個(gè)經(jīng)典的研究方向，對(duì)海洋的科學(xué)研究與分析有十分重要的意義和價(jià)值。平面矢量場(chǎng)可視化是科學(xué)計(jì)算可視化的重要組成部分之一。目前國(guó)內(nèi)外矢量場(chǎng)可視化方法和技術(shù)歸納起來可分為：直接可視化、幾何可視化、基于紋理的可視化、基于特征結(jié)構(gòu)的可視化等幾種方法。在基于紋理的流場(chǎng)可視化技術(shù)中，人們常用的方法是在噪聲紋理上通過一定的運(yùn)算使其呈現(xiàn)出矢量場(chǎng)的結(jié)構(gòu)和方向特征。國(guó)內(nèi)外的很多學(xué)者和專家都在研究流場(chǎng)可視化，提出了很多的算法，

2、其中比較優(yōu)秀的算法例如線積分卷積法和點(diǎn)噪聲等可視化算法，都已經(jīng)在很多的領(lǐng)域里得到了廣泛的應(yīng)用。
　　 產(chǎn)生更有效的、更準(zhǔn)確的可視化結(jié)果一直是科學(xué)家們研究和改進(jìn)算法的動(dòng)力，所以如何評(píng)價(jià)可視化結(jié)果的質(zhì)量是可視化研究領(lǐng)域的一個(gè)重要的方向?？梢暬淖罱K目的是增強(qiáng)用戶的感知，因此在可視化的過程中人的感知過程是不可忽略的重要因素。隨著生物視覺理論的研究與發(fā)展，科學(xué)家已經(jīng)提出模擬人的初級(jí)視覺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，這使得可視化質(zhì)量的評(píng)價(jià)和量化分析成為

3、了現(xiàn)實(shí)。
　　 本義在改進(jìn)的線積分卷積算法的基礎(chǔ)上，從人的視覺感知角度出發(fā)，建立了模擬用戶視覺感知過程的生物視覺感知系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，從可視化的結(jié)果中重構(gòu)出與原流場(chǎng)數(shù)據(jù)分辨率相同的中間場(chǎng)矢量數(shù)據(jù)來模擬用戶感知到的流場(chǎng)信息。為了評(píng)價(jià)可視化結(jié)果的準(zhǔn)確度以及對(duì)可視化方法進(jìn)行優(yōu)化，本文采用條件熵的方法對(duì)原流場(chǎng)數(shù)據(jù)與中間場(chǎng)矢量數(shù)據(jù)的相似性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并在此基礎(chǔ)上修改線積分卷積算法的參數(shù)以達(dá)到最優(yōu)的可視化效果。為了說明該評(píng)價(jià)方法的正確性，實(shí)驗(yàn)最