基于體繪制與裁剪的污染可視化研究.pdf

1、隨著近些年來可視化技術(shù)的迅猛發(fā)展和應(yīng)用范圍的迅速擴(kuò)大，人們已經(jīng)嘗試將可視化技術(shù)引入環(huán)境污染的監(jiān)測和控制領(lǐng)域?？諝馕廴緮?shù)據(jù)的可視化使得空氣質(zhì)量的監(jiān)測更加直觀，并能幫助人們更容易的預(yù)報空氣污染以及就污染發(fā)展?fàn)顩r做出決策。科學(xué)數(shù)據(jù)的二維顯示已經(jīng)不能滿足日益增長的海量數(shù)據(jù)大規(guī)模場景的逼真可視化。同時，隨著圖像處理領(lǐng)域的快速發(fā)展，科學(xué)數(shù)據(jù)的三維渲染已經(jīng)變得越來越普及。然而，科學(xué)數(shù)據(jù)的三維可視化要更復(fù)雜，尤其是面對海量輸入數(shù)據(jù)集的時候。因此，大規(guī)模

2、數(shù)據(jù)的實時渲染已經(jīng)成為科研數(shù)據(jù)可視化的一個研究焦點。
　　 本文中，我們主要研究通過直接體繪制的方法實現(xiàn)三維空氣污染數(shù)據(jù)的可視化，并且運用一個新穎的裁剪算法解決污染繪制中的一個渲染問題。污染體渲染有很多方法，在直接體繪制方法中，繪制空間中每個點都被賦予了一個代表反射和吸收光強度的濃度值，體繪制算法根據(jù)此濃度值計算出沿著視線到達(dá)眼睛的光強度值。直接體繪制算法非常吸引人，因為它能通過將向量數(shù)據(jù)映射到一個簡單的立方體的方式，把海量的信

3、息轉(zhuǎn)換到一個單一的圖像上。這種方法尤其適用于我們進(jìn)行大規(guī)模靜態(tài)數(shù)據(jù)集的渲染。
　　 視見體裁剪技術(shù)尤其明顯的展示出了體數(shù)據(jù)的三維特性。該技術(shù)能裁掉體內(nèi)選定的部分，并且在觀察者視點移動的時候?qū)⒅匾牟糠只蚣?xì)節(jié)展示出來。大多數(shù)體裁剪算法是基于深度或者基于重要性的，幾乎沒有專門而快速的用于三維場景可視化的方法。我們研究出一種新穎的基于視點的用于三維場景漫游的視見體裁剪算法。該方法中，我們首先創(chuàng)建一個三維紋理作為污染體的容器，其大小根據(jù)