可視化方法研究

❶ 可視化技術的簡介

什麼是可視化？
種類繁多的信息源產生的大量數據，遠遠超出了人腦分析解釋這些數據的能力。由於缺乏大量數據的有效分析手段，大約有95%的計算被浪費，這嚴重阻礙了科學研究的進展。為此，美國計算機成像專業委員會提出了解決方法——可視化。可視化技術作為解釋大量數據最有效的手段而率先被科學與工程計算領域採用，並發展為當前熱門的研究領域——科學可視化。可視化把數據轉換成圖形，給予人們深刻與意想不到的洞察力，在很多領域使科學家的研究方式發生了根本變化。可視化技術的應用大至高速飛行模擬，小至分子結構的演示，無處不在。在互聯網時代，可視化與網路技術結合使遠程可視化服務成為現實，可視區域網路因此應運而生。它是SGI公司在2002年3月提出的新理念。它的核心技術是可視化伺服器硬體和軟體。科學可視化的主要過程是建模和渲染。建模是把數據映射成物體的幾何圖元。渲染是把幾何圖元描繪成圖形或圖像。渲染是繪制真實感圖形的主要技術。嚴格地說，渲染就是根據基於光學原理的光照模型計算物體可見面投影到觀察者眼中的光亮度大小和色彩的組成，並把它轉換成適合圖形顯示設備的顏色值，從而確定投影畫面上每一像素的顏色和光照效果，最終生成具有真實感的圖形。真實感圖形是通過物體表面的顏色和明暗色調來表現的，它和物體表面的材料性質、表面向視線方向輻射的光能有關，計算復雜，計算量很大。因此工業界投入很多力量來開發渲染技術。
可視化硬體
可視化硬體主要是圖形工作站和超級可視化計算機。圖形工作站廣泛採用RISC處理器和UNIX操作系統。具有豐富的圖形處理功能和靈活的窗口管理功能，可配置大容量的內存和硬碟，具有良好的人機交互界面、輸入/輸出和網路功能完善，主要用於科學技術方面。 1997年SGI推出了不用匯流排的UMA結構O2工作站。它採用高帶寬的存儲器系統，取消了視頻卡、圖形卡、圖像卡。圖形處理、圖像處理、視頻處理、存儲器和主存儲器用一個統一的存儲器系統代替，帶寬可達到2.1GB/s。CPU和視頻顯示可直接訪問統一的存儲器系統。此外，它還有一個單獨的窗口界面，能讓用戶通過該窗口訪問Web站點，而一個文件列表在窗口頂部，方便用戶對媒體資源進行管理。2000年SGI推出強力台式工作站Octane2。Octane2把具有突破性的新一代Vpro3D圖形系統、先進的交叉開關(Crossbar)結構和最新的MIPS RISC處理器有機地結合在一起。有了Octane2及其空前的精確性、交互性和快速的圖形功能，用戶可以解決最富有挑戰性的三維造型、可視化及圖形處理問題。 Octane2含有集成在一塊晶元上的OpenGL 1.2的核心功能及圖像擴展的部分硬體加速功能。可用硬體實現鏡面光照計算、能夠快速准確地展現曲面，並具有48比特RGBA功能。它是當今高水準的可視化台式工作站。它可為用戶提供雙通道的雙頭顯示。2000年7月SGI推出了可視化與超級計算完美結合的Onyx 3000系列超強圖形系統。 Onyx 3000在模塊化方面邁出了一大步。系統硬體由7種模塊構成：圖形擴展模塊G-brick，基本輸入/輸出擴展模塊I-brick，PCI擴展模塊P-brick，高性能I/O擴展模塊X-brick，路由器互連擴展模塊R-brick，CPU擴展模塊C-brick和磁碟擴展模塊D-brick。全機採用NUMA3體系結構。高性能的模塊化連通性有利於把超級計算能力和可視化處理無縫集成。全機可由2個CPU擴展到512個CPU。Onyx3000採用InfiniteReality3圖形處理流水線，可實時地對三維形體進行渲染。其中包括色彩、透明、紋理、光照等功能。2002年2月SGI推出Onyx3000IP機，採用性能更好的Infinite Performance圖形處理流水線，速度更快、圖形更精緻。Onyx3000其卓越的性能和靈活性可使用戶得到驚人的視覺真實效果，並充分保護用戶的投資。
可視化軟體
可視化軟體一般分為三個層次。第一層是操作系統，該層的一部分程序直接和硬體打交道，控制工作站或超級計算機各種模塊的工作，另一部分程序可進行任務調度，視頻同步控制，以TCP/IP方式在網路中傳輸圖形信息及通信信息。第二層為可視化軟體開發工具，它用來幫助開發人員設計可視化應用軟體。第三層為各行各業採用的可視化應用軟體。大多數可視化工作一般都在圖形工作站上進行，少數大型的、需要協同工作的可視化工作在超級圖形計算機上進行。SGI是視算技術的先驅之一，在強有力的高速圖形硬體支持下，SGI推出了一系列功能強大的可視化軟體開發工具，如IRISGL（圖形庫）、IL（圖像庫）、VL(視頻庫)、ML（電影庫）、CASE Vision（軟體工程可視化開發工具）等，其中IRISGL後來被工業界接受，成為業界開放式標准，稱為OpenGL。OpenGL支持一種立即方式的介面，信息可以直接流向顯示器。SGI還開發出許多OpenGL的應用程序介面（API），如OpenGL Optimizer是一種多平台工具箱，提供高層次的構造、交互操作，在CAD/CAM/CAE和AEC的應用中提供最優的圖形功能。OpenGL Volumizer是體渲染的突破性工具，便於對基於體素的數據集可視化。OpenGL Performer是實時三維圖形渲染工具。OpenGL Inventor是三維視景處理工具。Open GL VizServer是一種提供遠程可視化服務的工具。自從OpenGL推出以來，已有兩千多個三維圖形應用軟體在其上開發出來。如A/W公司的三維動畫軟體Maya、PTC公司的CAD/CAM/CAE應用軟體Pro/Engnieer。Landmark公司的石油勘探與開發軟體R2003,MultiGen公司的視景模擬軟體Paradigm等。
可視化區域網路
當前推動圖形技術進步的動力是：·隨著數據的不斷增長，能提供商品化的圖形渲染產品；·隨著數據的不斷增長，能經濟地提供大量數據的寬頻網路；·為了加強協作，要求為全球性的團體提供全球化的數據。解決以上三個問題的核心技術是：採用可擴展的圖形計算機，例如Onyx3000和採用OpenGL VizServer遠程可視化伺服器軟體。採用OpenGLVizServer後，可以使通用的客戶機設備通過網路訪問先進的可視化計算資源。以Onyx超強可視化計算機和遠程可視化伺服器軟體OpenGL VizServer為核心的可視化區域網路（VAN）可供全球性的群體利用一般的客戶機通過互聯網訪問放置在某處的超強可視化計算資源。
為什麼VAN現在可行？
五年前，由於技術上的原因，人們集中在開發先進的圖形渲染技術。而當前主要的問題是如何使圖形渲染產品變得更便宜。今後五年內主要問題是如何使圖形渲染結果能供任何地方的群體和個人使用。要解決以上問題可採用VizServer 2.0軟體，這可以使全球任何地方的團體和個人得到圖形渲染的結果，這是實現可擴展的、協同式的、全球可得到的圖形關鍵。VizServer消除了要和先進的圖形渲染系統必須有形連接的障礙，使得協同研究可以不受地理位置的限制，實現應用透明的協作。
VizServer如何工作？
·圖形渲染完全在超強的可視化計算資源（如Onyx3000）上實現；·圖形渲染結果一幀一幀地通過網路傳送給客戶端；·客戶端對圖形渲染結果解壓縮。客戶端只要發送控制流，而後端的可視化資源根據客戶要求發送數據流（見附圖）。在VAN中首先要有先進的可視化結點，例如可採用機構級的Onyx3000或部門級的Onyx300或個體級的SiliconGraphicsFuel工作站或Onyx3000先進可視化計算機，其次要採用遠程可視化伺服器軟體OpenGLVizServer2.0。VizServer的應用性能、帶寬均能滿足在當前現有網路上經濟地傳送圖形渲染結果的要求。
遠程可視化伺服器的應用
SGI公司在加拿大演示了遠程可視化服務。2001年11月8日SGI宣布該公司進行的遠程可視化服務試驗獲得了成功。這次演示的目的在於展示SGI公司基於SGIOpenGLVizServer技術開發的SGI可視化服務環境的各種功能和整體性能。SGI公司從2001年6月到8月，在CANARIE公司貫穿整個加拿大的高帶寬網——CA*net3上進行了這次遠程可視化服務試驗。所使用的OpenGLVizServer解決方案使得運行IRIX、Linux、Solaris或WindowsNT操作系統的普通台式機用戶也能夠使用SGI Onyx3000系列高性能可視化系統的所有功能。這一解決方案實現了廣大網路用戶通過網格共享網格上的數據、計算能力以及可視化系統等資源。所謂的網格計算是一種通過Internet或專用網路，將分布在不同地理位置的各種計算資源，如超級計算機、機群、存儲系統和可視化系統，進行互聯，形成一個資源整體的方法。這次試驗使用了位於McConnell大學McConnell腦圖像研究中心的一台SGIOnyx系列可視化系統，並從距離該中心100到1900英里遠的城市遠程運行這一系統生成的各種圖形顯示和操作功能。試驗的結果再次證實了桌面工作站能夠交互地訪問位於蒙特利爾的一台SGIOnyx系列系統上生成的圖形，可視化服務使任何用戶都能夠通過網格，與超級計算結果進行交互。現在，全加拿大的科學家都能夠使用位於加拿大境內任何地方計算的可視化資源，並且能夠在他們的桌面電腦上對這些資源實現交互可視化。SGI公司在格拉斯哥的科學中心召開了該公司的可視化峰會，其間，SGI以生動的方式向觀眾展示了可視化區域網路概念的最新進展。有了可視化區域網路，科學家和工程師能在一個地方進行數據存儲和處理；然後，所有人都可以使用網路上的任意一台客戶端設備，單獨地或者通過現有網路協同地操作這些數據，這樣，世界各地的外科醫生、科學家、工程師和創新型技術人員就都可以利用高性能計算機的強大功能了。

❷ 數據可視化在盆地模擬研究中的應用

王宜芳樊雲鶴呂劍虹

（中國石化無錫實驗地質研究所，江蘇無錫214151）

【摘要】在盆地模擬研究工作中不斷產生大量的各類數據，為了研究工作的順利進行，需要迅速地將它們轉化為直觀的圖像。因此，地質數據的可視化是盆地模擬研究中非常重要的一環。多年來，為了解決盆地模擬中從圖形到數據（測井曲線、構造圖等離散成數據）及從數據到圖形（用數據轉化成平面圖、剖面圖、直方圖、參數關系圖等）的過程中所遇到的各種問題，我們利用了多種計算機通用軟體，編制了多種數據介面軟體，摸索出了一套實用的工作流程，較好地解決了從圖形到數據及從數據到圖形的數據可視化問題。

【關鍵詞】數據；圖形；可視化

數據的可視化工作，貫穿於盆地模擬研究的始終。以往用手工編繪圖件來輔助研究工作，不僅速度慢、效果差、數據不精確，而且不易修改，遠遠滿足不了科研工作的需要。通過幾年不斷的探索，我們利用計算機和多種應用軟體，形成了一套快速將盆地模擬數據可視化的方法。該方法精度高、效果好，能夠隨時發現問題並隨時修改，滿足了科研工作的需要。

本文介紹了我們在利用計算機將地質數據可視化方面所做的一些工作。

在盆地模擬研究工作中不斷產生大量的各類數據，為了研究工作的順利進行，需要迅速地將它們轉化為直觀的圖像。因此，地質數據的可視化是盆地模擬研究中非常重要的一環。多年來，為了解決盆地模擬中從圖形到數據（將測井曲線、構造圖等離散成數據）以及從數據到圖形（由數據轉化成平面圖、立體圖、剖面圖、直方圖、參數關系圖等）的過程中所遇到的各種問題，我們利用了多種計算機的通用軟體，並編制了多種數據介面軟體，摸索出了一套實用的工作流程。

運用此工作流程，我們在盆地模擬研究中較好地解決了從圖形到數據以及從數據到圖形的數據可視化問題。

1從圖形到數據

為將測井曲線及構造圖等離散成盆地模擬計算中所需的數據，我們需要將原圖數字化。數字化輸入也就是實現數字化的過程，即實現空間信息從模擬式到數字式的轉換。我們選用兩種方法將原圖數字化。第一種方法是用數字化儀。圖形數字化之前，首先認真讀圖，對整個圖形主要結構有一個了解；然後根據工作目的和分類指標對圖形要素進行分類，確定總的圖層數、每一層的命名、每個數據文件的命名、工作的先後順序等等；最後將圖形數字化，將原圖轉化為圖形數據。

第二種方法是用掃描輸入法。這是目前地圖輸入的一種較為有效的輸入法。我們用掃描儀直接掃描原圖，以柵格形式存儲於圖象文件（.TIF文件）中；然後在MAPGIS地理信息系統軟體環境下，讀入柵格數據，通過矢量跟蹤，轉換成矢量數據。

通過數字化和矢量化操作，可將原圖輸入進來，生成矢量數據。但由於系統和人工的誤差，還需進行必不可少的編輯和修改，以提高輸入的圖形精度。

接下來，需要將上述矢量數據轉換成.DAT數據文件。我們利用MAPGIS的圖形編輯系統，將不同高程的線段分別改成不同的顏色，然後輸出為MAPGIS明碼文件，配上顏色與高程的對應表；再利用我們編制的相應計算機軟體，將其網格化，得到網格化後的數據，供模擬計算使用。

至此，我們完成了從圖形到數據的轉換。

2從數據到圖形

在盆地模擬研究中，模擬計算的每一步都會產生大量數據。為方便直觀地觀察模擬計算結果，檢驗其是否合理，需要一種方法，能迅速地把數據轉化成圖形。我們經過長期的工作實踐和探索，找到了一條行之有效的工作程序：用SURFER這一表面圖形應用軟體將模擬計算結果（*.dat）數據文件網格化，生成網格數據文件（＊.grd）；再將網格數據文件繪製成等值線圖或者立體圖形。此時即可看出圖形效果，大致確定計算的數據是否合理。

為了生成更加完整的圖件，我們將上述等值線圖導出，生成圖形文件（*.dxf）；然後在MAPGIS軟體環境下導入，產生MAPGIS的圖形格式文件。經過裁剪和精心編輯，加以標注中文和圖例，就可以把解釋意見表示在有關內容的圖件上面，並與其他相關圖形如地理底圖等疊合，最終修飾出完整的地質圖形。

為了適應不同地質圖件的特殊要求，我們還自行編輯生成了一些特殊的線形和填充圖案，添加在MAPGIS地理信息系統的線形庫和填充圖形庫中，豐富了圖形的表現力，使我們能製作出更能說明問題、更加符合地質特點的圖件來。

3數據的可視化輸出

在我們的研究工作中，輸出的圖形類型是多種多樣的，基本類型有：平面圖、剖面圖、立體圖、直方圖、散點圖以及參數關系圖等。各種不同的形式需要相對應的繪圖軟體。我們利用MAPGIS、SURFER、EXCEL等以及一些自製軟體產生各種方便觀察的圖形。有些中間數據只需轉換成圖形，輸出在屏幕上，觀看模擬計算效果；而大部分圖形需要使用激光列印機或彩色噴墨列印機列印輸出，以供研究探討。而為了進行課題匯報，則需要用大型彩色噴墨列印機列印出大幅面的彩色地質圖形來。

為了演示盆地模擬的成果，我們把模擬計算生成的一系列地質圖用辦公軟體編製成多媒體：在MAPGIS環境下將地質圖生成.EPS格式文件，用COREDRAW繪圖軟體將其轉換導出成，JPG格式的圖形文件，再用POWER POINT軟體將它們做成一幅一幅的幻燈片，再加上說明文字和動畫效果，便作成了多彩的多媒體，使成果匯報更加豐富、生動。

利用上述方法，在多個盆地模擬課題中，我們做出了各個歷史時期的埋深圖、古地溫分布圖、R_o分布圖、生油強度分布圖、生氣強度分布圖、排油強度分布圖、總排烴強度分布圖、運移路徑分析圖等大量圖件，完成了《蘇北溱潼凹陷盆地動態模擬研究報告》、《松南長嶺凹陷TSM盆地模擬及有利圈閉評價研究》等的附圖冊以及多個課題不同階段匯報所用的多媒體幻燈片。

4結語

數據可視化作為整個盆地模擬系統的一個子系統，可極大地提高系統的實際性能。建立一套功能完善的數據可視化輸出系統，可以使盆地模擬的圖形輸出工作規范化，加快輸出速度，提高輸出質量，進而有利於進行快速的動態模擬評價，並根據參數的變化和認識的提高反復進行。

目前，由於軟硬條件的限制，模擬數據的可視化輸出系統仍然不夠完善。隨著技術的進步，利用現代多媒體技術，模擬數據的顯示輸出將不限於靜止的圖像。輸出動態變化的圖像及伴音，改善人機交互，將使模擬結果的表達水平邁上一個新的台階。

參考文獻

[1]中國地質大學工程學院，武漢中地信息工程有限公司.MAPGIS地理信息系統使用手冊[M].2000.

[2]Golden Software Inc.Surface Mapping System[A].SURFER Version 5.01[M].1994.

❸ 可視化研究是什麼

把數據轉換成圖形

❹ 軟體開發方法的可視化開發方法

1、80年代初期，第四代語言（4GL）出於商業需要開始在軟體廠商的廣告和產品介紹中出現，更強調編程語言要有「面向問題」、「非過程化程度高」等特性，這些都是軟體可視化開發方法的雛形！

2、80年代中期，美國召開了全國性的4GL研討會，許多著名的計算機科學家開始對4GL展開了全面研究，強調了軟體可視化開發方法的實踐，提供了功能強大的非過程化問題定義手段，用戶只需告知系統做什麼，而無需說明怎麼做。

3、進入90年代，隨著計算機軟硬體技術的發展和應用水平的提高，大量基於資料庫管理系統的4GL商品化軟體（如Informix－4GL、SQL Windows、Power Builder等）已在計算機應用開發領域中獲得廣泛應用，它們為縮短軟體開發周期，提高軟體質量發揮了巨大的作用。

4、進入21世紀，隨著中國加入世貿，國內也涌現出了大量研究軟體可視化開發工具的廠商，他們在完成很多常見的功能時完全不用「編程」的方式，而主要依靠在熒光屏上和用戶「對話」的交互方式，通過用戶填表或操作屏幕上的窗口、按鈕、圖標等來構造用戶所需要的應用系統，天翎MyApps平台、起步平台、易正平台等等都是這個時期推出的，但這類工具在當時並沒有統一的稱謂，管理軟體開發平台、可視化開發平台、快速開發平台等等叫法不一。

5、2014年，知名的技術和市場調研公司Forrester意識到了軟體可視化開發工具的作用和價值，並將之命名為「低代碼開發平台」，其完整的定義「利用很少或幾乎不需要寫代碼就可以快速開發應用，並可以快速配置和部署軟體的一種技術和工具」！藉助Forrester的影響力，這個概念很快火了起來！

6、進入2020年，國內低代碼市場持續火熱：天翎、起步、易正等專業的低代碼開發平台廠商、傳統OA協同辦公廠商、垂直領域信息化建設廠商、新興互聯網廠商等四大勢力紛紛布局，這也可以進一步佐證軟體可視化開發方法的實踐在國內真的已經非常成熟！

可視化低代碼開發平台

❺ 什麼是可視化

可視化（Visualization）是利用計算機圖形學和圖像處理技術，將數據轉換成圖形或圖像在屏幕上顯示出來，並進行交互處理的理論、方法和技術。它涉及到計算機圖形學、圖像處理、計算機視覺、計算機輔助設計等多個領域，成為研究數據表示、數據處理、決策分析等一系列問題的綜合技術。目前正在飛度發展的虛擬現實技術也是以圖形圖像的可視化技術為依託的。國內在這個領域雖然起步時間比較晚，但技術實力卻不落下風。比較典型的案例就是北京傲唯刃道科技有限公司推出的源於游戲技術的超逼真數字沙盤，實現了光影，波浪，聲音以及紋理的高清晰展示，且可以實現互動，已達到國際水準，開創了該領域的先河，為國人爭了光。

答題辛苦，幫忙點下【採納回答】，謝謝！！

❻ 可視化是什麼意思

可視化（Visualization）是利用計算機圖形學和圖像處理技術，將數據轉換成圖形或圖像在屏幕上顯示出來，並進行交互處理的理論、方法和技術。

它涉及到計算機圖形學、圖像處理、計算機視覺、計算機輔助設計等多個領域，成為研究數據表示、數據處理、決策分析等一系列問題的綜合技術。

數據可視化優點：

1.接受更快

人腦對視覺信息的處理要比書面信息容易得多。使用圖表來總結復雜的數據，可以確保對關系的理解要比那些混亂的報告或電子表格更快。節省接受時間。

2.增強互動

數據可視化的主要好處是它及時帶來了風險變化。與靜態圖表不同，可視化的應用可以是流動性的操作，更有力的了解數據信息。

3.強化關聯

數據可視化的應用可以使數據之間的各種聯系方式緊密關聯。以數據圖表的形式描繪各組數據之間的聯系。

❼ 三維數據的二維可視化演算法研究

1．地理空間三維數據內容。
2．地理空間三維數據的表達方法。
我覺得這里包含的關鍵詞很多啊.只要搜索關鍵詞,資料不難找.建議去中國期刊網吧.

❽ 什麼是可視化教學

您想問的是華東師大劉濯源教授提出的思維可視化教學吧，
首先，思維可視化（Thinking visualization）是指運用一系列圖示或圖示組合把本來不可見的思維（思考方法和思考路徑）呈現出來，使其清晰可見的過程。被可視化的「思維」更有利於理解和記憶，因此可以有效提高信息加工及信息傳遞的效能，是一種有效教學（工作）策略。
實現「思維可視化」的技術主要包括：學科思維導圖、模型圖、（考試規律模型、學科規律模型、思維方式模型）、流程圖、概念圖、魚骨刺圖等等；
思維可視化教學是將這些思維可視化技術應用於整個教學過程（課前、課中、課後）中，以「多環節助力，全程化貫通」的方式提高教與學的效能。
要詳細了解思維可視化教學，你就去查閱華東師大劉濯源教授這個研發團隊的相關資料和論文，這個團隊應該是研究思維里最懂學科教學的，也是研究學科教學里最懂思維的。

❾ 百度學術 研究領域可視化分析怎麼做

進入知網首頁，可在其中間右邊找到「學術趨勢搜索」，點進入，輸入自己想要研究的課題，就可以看到該課題近幾年來的學術關注度。

❿ 可視化研究是什麼

目前有三個主流的研究方向：
科學可視化（SciVis）：
研究如何表達帶地理、位置信息的科學數據，應用主要集中在自然科學。