基于MC算法的三維空間數據場可視化及其應用研究.pdf

1、三維空間數據場可視化分為“直接體繪制”和“間接體繪制”兩種不同的方法。其中，MC(Marchling Cubes)算法是廣泛應用的“間接體繪制”算法之一，該算法通過生成中間幾何圖元來提取等值面，同時忽略數據場的某些細節(jié)，因而在提高繪制速度的同時也使得某些數據場特征被拋棄。本文通過對MC算法的研究和改進，使得在科學計算、工程數據采集、宏觀微觀數據模型等等應用領域里面，實現了人和數據之間的較好的可視化交互。本文的主要內容如下： 1．

2、提高MC算法的時間效率：本文提出用五面體特征體元代替六面體體元來繪制等值面，同時也提出了解決五面體特征體元二義性的方法；針對特定體數據場的特征，本文還提出了將空間體數據場分為若干塊，然后對每一塊實現由外層向內層的逐步遍歷的分塊分層遍歷思想，這使得針對特定應用的MC算法獲得了較好的時間性能。通過將以上改進應用于地層壓力場的可視化顯示，獲得了比較理想的效果。 2．提高MC算法等值面的精確度：MC算法本身是一種近似表示方法，如何更多的

3、保持等值面的細節(jié)成為該算法研究的重要內容。通過在三角形面上尋找附加等值點的方法，能夠得到更多的等值面細節(jié)。另一方面，通過增加體元數量，減少體元體積，也能夠達到相似的效果。 3．在油藏數值模擬中的應用：在油藏數值模擬中，經常處理的是非矩形體數據，隨著精細油藏描述的提出，需要模擬各種復雜邊界形狀的油藏，這導致了采用數值模擬后得到的油藏壓力數據分布也是不規(guī)則的。這種數據特征使得有必要構造新的體元來實現其可視化。同時，考慮到其數據分布的