利用二维轮廓线重构双峰值三维形体
20世纪90年代初,从图形学方向派生出科学计算可视化(Visualization in Scientific Computing)这个新的研究领域,已经成为计算机界广泛关注的热点.它指的是运用计算机图形学和图象处理技术,将科学计算过程中及计算结果的数据转换为图形及图象在屏幕上显示出来并进行交互处理的理论、方法和技术.科学计算可视化包含的内容很多,但其核心是三维数据场的可视化.关于三维数据可视化课题的研究,假定相邻两层的轮廓线位于相互平行的两个平面上,这是符合大多数应用的实际情况.如果在相邻两层的平面上,各自只有一条轮廓线,可以称之为单轮廓线的重构问题.这种重构问题相对简单.如果在相邻两层的平面(或其中之一)上有多条轮廓线,称之为多轮廓线的重构问题.此时,由于需要考虑各轮廓线之间的对应问题和分支问题等,因此比单轮廓线的重构要复杂得多.近年来,针对三维形体的重构问题,学者们已经陆续提出了"模拟退火算法"、"遗传算法"、"Delaunary三角化"、"形变模型"等一系列方法.每一种方法都有其特点和解决范围,都是在采用适当的数据建模的基础上构造的.在分析已有方法的优缺点的基础上,该论文首先讨论单轮廓线的重构问题,然后重点讨论如何利用二维轮廓线重构双峰值三维形体的问题,提出了一种多轮廓线重构问题的新算法,该算法较为完善地解决了多轮廓线重构三维形体的问题,并且该算法已利用VC++6.0和OpenGL在计算机中实现,显示效果比较理想.该论文共分为四章:第一章为引言,简要介绍科学计算可视化技术的相关概念、基本流程和发展趋势.第二章首先讨论数据的建模方法;然后在此基础上介绍重要的三角剖分原理;最后介绍已有的三维形体重构方法.第三章是该论文的核心内容,首先讨论二维标量场等值线的抽取问题,然后对新构造的三维形体单轮廓线重构算法和多轮廓线重构算法进行详细的原理介绍.第四章是程序结果的显示与讨论.可视化处理的结果不仅验证了该算法的有效性及实用性,同时显示出科学计算可视化技术在三维形体重构领域的应用潜力.
科学计算可视化;轮廓线;三角剖分;三维形体重构
中国海洋大学
硕士
计算机应用技术
杨冠杰
2003
中文
TP391.4
51
2004-07-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）