科學(xué)計(jì)算可視化復(fù)習(xí)題楊整理ouc

1、不確定：等值面生成技術(shù)可視化系統(tǒng)與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的區(qū)別只是初步整理，如果覺得不合理或是內(nèi)容太多，某些可自行刪減或精簡(jiǎn)，主要是簡(jiǎn)答題，綜述題盡量不要?jiǎng)h減太多?？茖W(xué)計(jì)算可視化復(fù)習(xí)題填空題1. 科學(xué)計(jì)算可視化可在三個(gè)層次上實(shí)現(xiàn)，對(duì)應(yīng)于三種處理方式:事后處理、跟蹤處理 和 駕馭處理。2. 可視化技術(shù)的分類主要基于函數(shù)類型和定義域的維數(shù)。如果是對(duì)一組點(diǎn)進(jìn)行可視化，沒有相關(guān)的函數(shù)，該類數(shù)據(jù)稱為點(diǎn)集，相應(yīng)的可以把可視化技術(shù)分為點(diǎn)集、標(biāo)量、矢量和張量場(chǎng)的可視化。3. 使用散點(diǎn)圖矩陣對(duì)高維散布點(diǎn)進(jìn)行可視化，矩陣下三角存放散點(diǎn)圖、對(duì)角線存放直方圖、上三角存放相關(guān)系數(shù)。4. 高維點(diǎn)數(shù)據(jù)可以使用變圖元散點(diǎn)圖、散點(diǎn)圖

2、矩陣和星圖等多種方法進(jìn)行可視化。5. 等值線生成算法主要分為以下兩類：網(wǎng)格序列法和網(wǎng)格無關(guān)法。6. 等值線生成算法中的網(wǎng)格序列法主要分為以下兩類：網(wǎng)格掃描法和單元剖分法。7. 等值線生成算法中的步進(jìn)法和 適應(yīng)法 屬于網(wǎng)格無關(guān)法。8. 體可視化算法一般可分為兩大類： 直接體繪制算法和基于面的體繪制算法 。9. 等值面生成算法主要有以下幾種：最短對(duì)角線法，最大體積法，相鄰輪廓線同步前進(jìn)發(fā)10. 體數(shù)據(jù)的表達(dá)方式主要有： 基于體素的表達(dá)和 基于體元的表達(dá) 。11. 直接體可視化(DVR)算法大多采用簡(jiǎn)單的 正交觀察。因?yàn)橥敢曈^察易產(chǎn)生光線逃逸問題 。12. Contour Connecting算法尋

3、找組成三角面片的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的三種啟發(fā)式算法分別是：最短對(duì)角線法 、 最大體積法、 相鄰輪廓線同步前進(jìn)法 。13. 著名的護(hù)士南丁格爾在描述戰(zhàn)爭(zhēng)中戰(zhàn)士的死亡原因時(shí)使用了一種圖形，這種圖形我們現(xiàn)在稱為 星圖 ,斯諾博士在1854年描述倫敦霍亂病人地理位置時(shí)采用了一種圖形，這種圖形我們現(xiàn)在稱為 散點(diǎn)圖 。14. 試舉出幾種通用的數(shù)據(jù)格式，例如：XML格式和NetCDF格式等。15. 為增加三維物體在二維圖像上顯示的真實(shí)感，主要考慮以下幾個(gè)方面：前后關(guān)系、 透視、光照、濃淡、 立體視圖 、運(yùn)動(dòng) 。16. 常用的文件壓縮技術(shù)有：行程編碼 、 LZW編碼 、 霍夫曼編碼 。17. 對(duì)數(shù)據(jù)可視化時(shí)可以考慮使

4、用的圖形元素有：位置、形狀、 方向 、 大小 。18. 一維標(biāo)量場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示的方式主要有曲線圖 、條形圖 、 直方圖 等三種圖形。問答題1. 科學(xué)計(jì)算的目的和意義是什么？ 目的：洞察。而不僅僅是獲取數(shù)據(jù)。通過科學(xué)計(jì)算來啟發(fā)和促進(jìn)人們對(duì)自然規(guī)律的更深層次的認(rèn)識(shí)，從而發(fā)現(xiàn)新規(guī)律，建立新學(xué)科，并應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。意義：模擬現(xiàn)實(shí)。可以模擬客觀世界的過程，進(jìn)行預(yù)測(cè)，模擬在實(shí)際中無法重復(fù)或進(jìn)行試驗(yàn)的自然現(xiàn)象或社會(huì)現(xiàn)象 。發(fā)現(xiàn)規(guī)律：利用數(shù)值試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律，并對(duì)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行產(chǎn)品分析與設(shè)計(jì)。方案對(duì)比：利用數(shù)值模擬可進(jìn)行多個(gè)方案的模擬計(jì)算和對(duì)比篩選，從而對(duì)科學(xué)定量化起到重要作用。工具化，方法性，邊緣性（交叉學(xué)科）

5、。2. 科學(xué)計(jì)算可視化可在三個(gè)層次上實(shí)現(xiàn)，對(duì)應(yīng)于三種處理方式，這三種處理方法是什么，并進(jìn)行說明。事后處理，跟蹤處理，駕馭處理。事后處理：把計(jì)算與計(jì)算結(jié)果的可視化分成二個(gè)階段進(jìn)行，二者之間不能發(fā)生交互作用。目前事后處理比較普遍的做法是采用分布處理方案，即在超級(jí)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行計(jì)算，產(chǎn)生的計(jì)算結(jié)果經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳至工作站，可視化任務(wù)則由工作站承擔(dān)。跟蹤處理：要求實(shí)時(shí)地顯示計(jì)算中產(chǎn)生的結(jié)果，以便使研究人員能了解當(dāng)前的計(jì)算情況，在發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或認(rèn)為已無必要繼續(xù)往下計(jì)算時(shí)，可停止當(dāng)前的計(jì)算并開始下一個(gè)新的計(jì)算。駕馭處理：則不僅能使研究人員實(shí)時(shí)地觀察到當(dāng)前計(jì)算的狀態(tài)，而且要能對(duì)計(jì)算進(jìn)行實(shí)時(shí)干預(yù)，如增加或減少網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)，修改某

6、些網(wǎng)格中的參數(shù)等并使計(jì)算繼續(xù)下去3. 可視化系統(tǒng)的性能主要包括哪幾個(gè)方面？（10分）響應(yīng)時(shí)間，人機(jī)界面，適用性，成本與效益。、（1） 響應(yīng)時(shí)間可視化系統(tǒng)具備恰當(dāng)?shù)捻憫?yīng)時(shí)間是很重要的，這一響應(yīng)時(shí)間可認(rèn)為是完成“模塊化模型”循環(huán)所花的時(shí)間。（2） 人機(jī)界面用戶與可視化系統(tǒng)的交互方式高度復(fù)雜，除較多的機(jī)械(即系統(tǒng)定義的)方面外、涉及的是認(rèn)知與感知問題。（3） 適用性每個(gè)可視化系統(tǒng)都顯式或隱式地具有一個(gè)確定范圍及一個(gè)預(yù)期的應(yīng)用領(lǐng)域。（4）成本與效益比4. 簡(jiǎn)述實(shí)現(xiàn)科學(xué)計(jì)算可視化的軟硬件要求是什么？硬件要求：高性能圖形工作站，高傳輸速率的網(wǎng)絡(luò)，大容量外存儲(chǔ)器，圖形拷貝設(shè)備。軟件要求：用適當(dāng)?shù)膱D形表示方式

7、顯示數(shù)據(jù)場(chǎng)中各類物理量的分布情況提供三維數(shù)據(jù)場(chǎng)的體繪制能力，實(shí)現(xiàn)三維數(shù)據(jù)場(chǎng)的整體顯示提供對(duì)三維數(shù)據(jù)場(chǎng)按任意角度進(jìn)行切片的功能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示多維數(shù)據(jù)的可視化技術(shù)數(shù)據(jù)場(chǎng)與物體外形的合成顯示科學(xué)數(shù)據(jù)的模型、結(jié)構(gòu)與格式；科學(xué)數(shù)據(jù)的管理與操縱交互式數(shù)據(jù)可視化分析系統(tǒng)的可擴(kuò)充性和友好的人機(jī)界面5. 試分析可視化技術(shù)的組成，與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的區(qū)別是什么？可視化圖形與傳統(tǒng)圖形的區(qū)別在于它主要表現(xiàn)內(nèi)在物理特性，而不是強(qiáng)調(diào)外觀的真實(shí)感?？梢暬成浼夹g(shù)：可視化映射構(gòu)成可視化技術(shù)的核心，它將由數(shù)值模擬或物理測(cè)量產(chǎn)生的科學(xué)數(shù)據(jù)映射成可繪制出圖像的抽象可視化對(duì)象，包括幾何圖形元素、顏色、透明度等圖形表示形式，可視化映射的

8、目的在于以最有效的圖形表示形式來揭示科學(xué)數(shù)據(jù)中所隱含的物理現(xiàn)象。數(shù)據(jù)管理與操縱技術(shù)：數(shù)據(jù)操縱是對(duì)可視化系統(tǒng)中的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行各種變換和操作。對(duì)于科學(xué)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)操縱主要完成數(shù)據(jù)的過濾，使原始數(shù)據(jù)得到加細(xì)或增強(qiáng)，并將其轉(zhuǎn)換為適合可視化映射的表示形式。過濾操作主要包括插值、格式轉(zhuǎn)換等。人機(jī)界面技術(shù)：數(shù)據(jù)的可視化過程是一個(gè)人機(jī)交互的過程?？梢暬到y(tǒng)中不僅包括與圖形的交互，還包括與數(shù)據(jù)的交互，這在駕馭式可視化系統(tǒng)中是必不可少的。另外系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間、應(yīng)用的交互方式、以及人機(jī)界面的設(shè)計(jì)都是影響可視化系統(tǒng)性能的因素。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)：可視化系統(tǒng)的復(fù)雜性使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)變成了一個(gè)難題。一個(gè)好消息是現(xiàn)在有許多可用的圖形軟

9、件包以及可用的可視化模塊（是不是第二章第六節(jié)）6. 按照函數(shù)類型和定義域類型進(jìn)行分類可視化技術(shù)可以分為哪幾類？（1）點(diǎn)數(shù)據(jù)場(chǎng)技術(shù)，點(diǎn)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)是對(duì)定義域中的一些點(diǎn)進(jìn)行映射，其關(guān)鍵是如何將n維空間中的點(diǎn)向二維圖像平面投影。對(duì)于一維點(diǎn)、二維點(diǎn)和三維點(diǎn)的投影方法是較直接的。（2）標(biāo)量場(chǎng)技術(shù)，一維標(biāo)量場(chǎng)可直接用線畫圖表示，其基本方法是在x-y平面內(nèi)，根據(jù)采樣點(diǎn)的值，構(gòu)造插值函數(shù)f(x)，根據(jù)f(x)生成采樣點(diǎn)之間的線段。二維域上的標(biāo)量場(chǎng)數(shù)據(jù)是屬于二維函數(shù)F(x1，x2)采樣的情形。三維域上的標(biāo)量場(chǎng)的可視化一般稱為體可視化（3）矢量場(chǎng)，在科學(xué)計(jì)算應(yīng)用中常常涉及流體的流動(dòng)，即在幾何數(shù)據(jù)點(diǎn)上含有矢量值的

10、數(shù)據(jù)。矢量場(chǎng)包括二維（平面場(chǎng)）、三維（立體場(chǎng)）或多維矢量場(chǎng)。（4）張量場(chǎng)技術(shù)，張量場(chǎng)出現(xiàn)在一些應(yīng)用領(lǐng)域中。三維二階張量可用排列成3 x 3數(shù)組的9個(gè)分量來表示。張量場(chǎng)由二維或三維域中各點(diǎn)上的許多這種數(shù)組組成，可以把張量映射到標(biāo)量，但會(huì)丟失許多信息。然而，對(duì)張量場(chǎng)直接進(jìn)行可視化是比較困難的。7. 常用的圖像處理技術(shù)有哪些？圖像增強(qiáng)，特征提取，圖像變換。圖像增強(qiáng)：圖像增強(qiáng)就是強(qiáng)調(diào)圖像的某些特征以便于分析或顯示，主要包括：像素操作，局部區(qū)域操作，偽彩。特征提?。禾卣魈崛≡试S對(duì)圖像進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從而以參數(shù)的形式來描述它。特征提取采取的幾種技術(shù)主要基于空間特征，邊界檢測(cè)，邊界提取和等值線追蹤，形狀特征及紋理

11、。圖像變換：通過某個(gè)函數(shù)來映射輸入的圖像數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)圖像的壓縮，或是為了更容易地確定原始數(shù)據(jù)的特征8. 使用二維圖像如何更好的顯示三維物體？前后關(guān)系，透視、光照與濃淡，立體視圖，運(yùn)動(dòng)。前后關(guān)系：在可視化對(duì)象的周圍安排一些附加對(duì)象，這些對(duì)象與要求顯示給用戶的信息無關(guān)，但它可以幫助人們更快、更好地獲得對(duì)所顯示對(duì)象的認(rèn)識(shí)透視、光照和濃淡：透視不僅限于幾何，隨距離的增加而增加煙霧和藍(lán)色（藍(lán)天的顏色）也很重要，這些效果一般通過深度提示求實(shí)現(xiàn)在環(huán)境中加入光源是很重要的提示手段，陰影則是另一提示信息濃淡效果表示物體的朝向9. 簡(jiǎn)述體數(shù)據(jù)的分類方法。為了識(shí)別體數(shù)據(jù)中不同的結(jié)構(gòu)，第一步是將體數(shù)據(jù)中的數(shù)量值劃分成不

12、同的范圍，而各個(gè)范圍所表示的物體應(yīng)和某一物體相對(duì)應(yīng)，這個(gè)過程即是體數(shù)據(jù)分類基于點(diǎn)的分類方法：只考慮體素的數(shù)量值，而不考慮其位置，常用的點(diǎn)分類方法有二種：閾值方法，極大似然分類方法?；谶叺姆诸惙椒ǎ夯谶叺姆诸惙椒ㄟm應(yīng)于檢測(cè)體數(shù)據(jù)中的數(shù)值不連續(xù)的部分基于區(qū)域的分類方法：基于區(qū)域的分類方法考慮體數(shù)據(jù)中感興趣物體的整個(gè)區(qū)域，而不是個(gè)別體素或等值面10. 常用物體空間掃描方法有哪些？主要有：足跡表法，基于錯(cuò)切-變形的體繪制算法，體元透射法，子區(qū)域透射法。足跡表法：將離散的三維光強(qiáng)度場(chǎng)重構(gòu)為連續(xù)場(chǎng)，并決定每一個(gè)三維采樣點(diǎn)對(duì)屏幕像素點(diǎn)的貢獻(xiàn)范圍?；阱e(cuò)切-變形體繪制算法：三維離散數(shù)據(jù)場(chǎng)的投影變化分解為三

13、維數(shù)據(jù)場(chǎng)的錯(cuò)切變換和二維圖像的變形。采用一個(gè)中間坐標(biāo)系，在一定的旋轉(zhuǎn)合變化范圍內(nèi) 體繪制只進(jìn)行一次，小的變化通過二維圖像的錯(cuò)切和變形來完成體元透射法：利用三維數(shù)據(jù)場(chǎng)中各采樣點(diǎn)之間的空間相關(guān)性（即相鄰體元數(shù)據(jù)變化不大）來減少計(jì)算量子區(qū)域透射法：將數(shù)據(jù)場(chǎng)重新劃分為許多子區(qū)域（聚類），每個(gè)子區(qū)域?qū)⒔频乜闯捎赏活愇镔|(zhì)組成、在繪制過程中將被賦予同一種顏色值和不透明度值11. 繪制三線性插值原理簡(jiǎn)圖，并給出插值公式。12. 簡(jiǎn)述3種常用的文件壓縮技術(shù)。行程編碼：該方法在圖像文件中搜索連續(xù)、重復(fù)的值，然后把該串重復(fù)值存儲(chǔ)為重復(fù)的次數(shù)和值，從而減小文件尺寸。LZW編碼：LZW編碼是用一個(gè)代碼來替換圖像文件

14、中的重復(fù)模式，LZW算法搜索重復(fù)序列，并構(gòu)造一張這些序列與其對(duì)應(yīng)的代碼的表，根據(jù)該表解碼壓縮文件。霍夫曼編碼：霍夫曼編碼是變長(zhǎng)編碼，為出現(xiàn)頻繁的編碼分配短編碼，出現(xiàn)次數(shù)少的編碼分配長(zhǎng)編碼，圖像的霍夫曼編碼第一步是統(tǒng)計(jì)輸入圖像文件中的每個(gè)值出現(xiàn)的次數(shù)，然后根據(jù)每個(gè)值出現(xiàn)的次數(shù)構(gòu)造一顆二叉樹。13. 常用的圖像降色方法有哪些？均勻降色法，基于出現(xiàn)頻率的降色法，中值切割降色法。均勻?qū)⑸ǎ簻p少光柵文件中顏色數(shù)量的最簡(jiǎn)單的方法是分別將R、G、B分量除以一個(gè)整數(shù)值然后取整，通常一個(gè)圖像文件中，RGB各分量的所有256個(gè)值不會(huì)全部出現(xiàn)，因此可以根據(jù)文件中出現(xiàn)的顏色值的最大、最小值直接進(jìn)行均勻量化。基于出現(xiàn)

15、頻率的降色法：只保留在圖像中出現(xiàn)最頻繁的那些顏色值，首先，減少圖像中表示RGB顏色分量的比特位數(shù)，然后掃描更改后的顏色集合，產(chǎn)生每個(gè)RGB顏色分量值的出現(xiàn)頻率，如果要產(chǎn)生包括k種顏色的彩色文件，就只選擇在圖像中出現(xiàn)最頻繁的k種顏色。中值切割降色法：將圖像中的顏色空間分為k個(gè)子區(qū)域，用每個(gè)子塊的平均顏色替換塊中的像素顏色。14. 常用的數(shù)據(jù)變換方法有哪些？數(shù)據(jù)規(guī)范化，過濾平滑網(wǎng)格重新劃分坐標(biāo)變換線性變換幾何變換數(shù)據(jù)分割特征數(shù)據(jù)，增強(qiáng)和提取顏色表操縱與特征映射15. Surfer軟件常用的插值方法有哪些（列出5個(gè)）？距離倒數(shù)乘方法改進(jìn)的謝別德法多元回歸法局部多元回歸法最小曲率法徑向基本函數(shù)法鄰居發(fā)

16、鄰近法三角網(wǎng)/線性插值法數(shù)據(jù)度量移動(dòng)平均克里金法16. OpenGL技術(shù)的主要特點(diǎn)是什么？工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可靠度高，可拓展性，可伸縮性，容易使用，靈活性?？煽慷雀撸豪肙penGL技術(shù)開發(fā)的應(yīng)用圖形軟件與硬件無關(guān)?？赏卣剐裕涸S多OpenGL開發(fā)商在OpenGL核心技術(shù)規(guī)范的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)了許多圖形繪制功能可伸縮性：基于OpenGL API的圖形應(yīng)用程序可以運(yùn)行在許多系統(tǒng)上，包括各種用戶電子設(shè)備、PC、工作站以及超級(jí)計(jì)算機(jī)。容易使用：OpenGL的核心圖形函數(shù)功能強(qiáng)大，帶有很多可選參數(shù)，這使得源程序顯得非常緊湊；OpenGL可以利用已有的其它格式的數(shù)據(jù)源進(jìn)行三維物體建模，大大提高了軟件開發(fā)效率；采用Op

17、enGL技術(shù)，開發(fā)人員幾乎可以不用了解硬件的相關(guān)細(xì)節(jié)，便可以利用OpenGL開發(fā)照片質(zhì)量的圖形應(yīng)用程序靈活性：盡管OpenGL有一套獨(dú)特的圖形處理標(biāo)準(zhǔn)，但各平臺(tái)開發(fā)商可以自由地開發(fā)適合于各自系統(tǒng)的OpenGL執(zhí)行實(shí)例。OpenGL功能可由特定的硬件實(shí)現(xiàn)，也可用純軟件例程實(shí)現(xiàn)，或者以軟硬件結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)綜述題1. 綜述點(diǎn)數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化技術(shù)。點(diǎn)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)是對(duì)定義域中的一些點(diǎn)進(jìn)行映射，其關(guān)鍵是如何將n維空間中的點(diǎn)向二維圖像平面投影。對(duì)于一維點(diǎn)、二維點(diǎn)和三維點(diǎn)的投影方法是較直接的。一維點(diǎn)是最簡(jiǎn)單的情況，可直接在坐標(biāo)軸上用符號(hào)標(biāo)注；在顯示平面上可直接將二維點(diǎn)的兩個(gè)值對(duì)應(yīng)到（X，Y）坐標(biāo)值上；三維點(diǎn)可采

18、用投影方法，將三維點(diǎn)三個(gè)值對(duì)應(yīng)到圖像空間的三個(gè)坐標(biāo)軸上，再將這些點(diǎn)向二維顯示平面投影；可采用一些簡(jiǎn)單的光照模型，將第三維深度信息用光照強(qiáng)弱表示或采用一些更簡(jiǎn)單的方法，如用符號(hào)的大小、顏色直接表示第三維信息。高維數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化：變圖元散點(diǎn)圖，散點(diǎn)圖矩陣，多變量輪廓，星圖，andrews繪圖，anderson繪圖，chernoff臉譜。2. 綜述標(biāo)量場(chǎng)可視化技術(shù)。一維標(biāo)量場(chǎng)可直接用線畫圖表示，其基本方法是在x-y平面內(nèi)，根據(jù)采樣點(diǎn)的值，構(gòu)造插值函數(shù)f(x)，根據(jù)f(x)生成采樣點(diǎn)之間的線段。圖形表示形式主要有：曲線圖，疊加線狀圖，直方圖，條形圖。二維域上的標(biāo)量場(chǎng)數(shù)據(jù)是屬于二維函數(shù)F(x1，x2)采樣

19、的情形：包括等值線圖，高度場(chǎng)圖，多個(gè)標(biāo)量場(chǎng)（三維條形圖或柱狀圖，三維直方圖，有限區(qū)域圖）。三維域上的標(biāo)量場(chǎng)的可視化一般稱為體可視化。包括等值面，編織圖，體繪制。3. 綜述等值線生成技術(shù)。根據(jù)等值線生成時(shí)對(duì)網(wǎng)格單元的處理次序，可將等值線生成方法分為網(wǎng)格序列法和網(wǎng)格無關(guān)法。網(wǎng)格序列法的基本思想是按網(wǎng)格單元的排列次序來逐個(gè)處理每一單元，尋找各單元內(nèi)的等值線段，在處理完所有單元后，即可生成該網(wǎng)格中的等值線分布，網(wǎng)格序列法主要包括網(wǎng)格掃描法和單元剖分法，前者生成速度快，但有二義性問題；后者生成速度相對(duì)較慢一些，但無二義性問題網(wǎng)格無關(guān)法通常是先求出等值線的起始點(diǎn)，利用該點(diǎn)附近的局部幾何性質(zhì)，計(jì)算該等值線的

20、下一點(diǎn)；然后，利用已經(jīng)求出的新點(diǎn)，重復(fù)計(jì)算下一點(diǎn)，直至到達(dá)區(qū)域邊界或回到原起始點(diǎn)，主要有步進(jìn)法和適應(yīng)法。4. 綜述等值面生成技術(shù)。構(gòu)造等值面的一般方法是對(duì)數(shù)據(jù)體進(jìn)行曲面檢測(cè)，然后用幾何圖形元素來構(gòu)造所檢測(cè)到的曲面，最后采用適當(dāng)?shù)膱D形處理技術(shù)繪制曲面。最短對(duì)角線法：設(shè)上輪廓線為P，下輪廓線為Q。設(shè)Q上距Pi點(diǎn)最近的點(diǎn)為Qj，如果對(duì)角線PiQj+1<Pi+1Qj，則連接PiQj+1，形成三角面片PiQj+1Qj；否則，連接Pi+1Qj，形成三角面片PiPi+1Qj。最大體積法：如果四面體PiPi+1QjOq的體積大于四面體PiQjQj+1Op的體積，則選擇QjPi+1跨距，否則選擇PiQj+

21、1。相同輪廓線同步前進(jìn)算法：這一方法的基本思想是，在用三角面片連接相鄰兩條輪廓線上的點(diǎn)列時(shí)，使得連接操作在兩條輪廓線上盡可能同步進(jìn)行，5. 綜述體可視化基本方法。體可視化的基本方法主要有：直接體繪制算法（DVR），基于面的體繪制算法（SF）。直接體繪制算法把體數(shù)據(jù)作為整體直接投射到圖像平面上，以得到體數(shù)據(jù)的全局圖像，它不需要構(gòu)造中間幾何圖元。直接體繪制算法主要有Ray Casting算法?；诿娴捏w繪制算法是按給定的閾值提取一個(gè)同值表面，然后按傳統(tǒng)的曲面濃淡方法繪制，同值表面由與閾值相匹配的曲面幾何圖元拼接而成，所有頂點(diǎn)值全高于給定閾值或全低于給定閾值的體元對(duì)最后成像沒有影響，從而在拼接中不予

22、考慮，只用到跨越閾值的體元。SF算法主要包括：Contour Connecting、Marching Cubes、Marching Tetrahedra、Dividing Cubes等。6. 綜述科學(xué)計(jì)算可視化常用的濃淡處理方法有哪些？大部分體可視化算法部采用梯度濃淡處理方法，用體空間某點(diǎn)的梯度值近似法向量。Z-Buffer方法：這是一種較簡(jiǎn)單的濃淡處理方法，首先把體數(shù)據(jù)二值化，然后由某個(gè)視向觀察體數(shù)據(jù)，記錄每條觀察光線與等值曲面的交點(diǎn)，得到給定視向的ZBuffer上的值Z(x,y)，該點(diǎn)的法向量按Z(x,y)的梯度向量近似計(jì)算。灰度值梯度算法：用體數(shù)據(jù)灰度值的梯度來計(jì)算表面法向量，亦即法向量由梯度向量（dg/dx,dg/dy,dg/dz）求出，其中g(shù)是灰度值函數(shù)。Marching Cubes算法：Marching Cubes方法把三角形表面曲面方法和GG