可视化方法研究

❶ 可视化技术的简介

什么是可视化？
种类繁多的信息源产生的大量数据，远远超出了人脑分析解释这些数据的能力。由于缺乏大量数据的有效分析手段，大约有95%的计算被浪费，这严重阻碍了科学研究的进展。为此，美国计算机成像专业委员会提出了解决方法——可视化。可视化技术作为解释大量数据最有效的手段而率先被科学与工程计算领域采用，并发展为当前热门的研究领域——科学可视化。可视化把数据转换成图形，给予人们深刻与意想不到的洞察力，在很多领域使科学家的研究方式发生了根本变化。可视化技术的应用大至高速飞行模拟，小至分子结构的演示，无处不在。在互联网时代，可视化与网络技术结合使远程可视化服务成为现实，可视区域网络因此应运而生。它是SGI公司在2002年3月提出的新理念。它的核心技术是可视化服务器硬件和软件。科学可视化的主要过程是建模和渲染。建模是把数据映射成物体的几何图元。渲染是把几何图元描绘成图形或图像。渲染是绘制真实感图形的主要技术。严格地说，渲染就是根据基于光学原理的光照模型计算物体可见面投影到观察者眼中的光亮度大小和色彩的组成，并把它转换成适合图形显示设备的颜色值，从而确定投影画面上每一像素的颜色和光照效果，最终生成具有真实感的图形。真实感图形是通过物体表面的颜色和明暗色调来表现的，它和物体表面的材料性质、表面向视线方向辐射的光能有关，计算复杂，计算量很大。因此工业界投入很多力量来开发渲染技术。
可视化硬件
可视化硬件主要是图形工作站和超级可视化计算机。图形工作站广泛采用RISC处理器和UNIX操作系统。具有丰富的图形处理功能和灵活的窗口管理功能，可配置大容量的内存和硬盘，具有良好的人机交互界面、输入/输出和网络功能完善，主要用于科学技术方面。 1997年SGI推出了不用总线的UMA结构O2工作站。它采用高带宽的存储器系统，取消了视频卡、图形卡、图像卡。图形处理、图像处理、视频处理、存储器和主存储器用一个统一的存储器系统代替，带宽可达到2.1GB/s。CPU和视频显示可直接访问统一的存储器系统。此外，它还有一个单独的窗口界面，能让用户通过该窗口访问Web站点，而一个文件列表在窗口顶部，方便用户对媒体资源进行管理。2000年SGI推出强力台式工作站Octane2。Octane2把具有突破性的新一代Vpro3D图形系统、先进的交叉开关(Crossbar)结构和最新的MIPS RISC处理器有机地结合在一起。有了Octane2及其空前的精确性、交互性和快速的图形功能，用户可以解决最富有挑战性的三维造型、可视化及图形处理问题。 Octane2含有集成在一块芯片上的OpenGL 1.2的核心功能及图像扩展的部分硬件加速功能。可用硬件实现镜面光照计算、能够快速准确地展现曲面，并具有48比特RGBA功能。它是当今高水准的可视化台式工作站。它可为用户提供双通道的双头显示。2000年7月SGI推出了可视化与超级计算完美结合的Onyx 3000系列超强图形系统。 Onyx 3000在模块化方面迈出了一大步。系统硬件由7种模块构成：图形扩展模块G-brick，基本输入/输出扩展模块I-brick，PCI扩展模块P-brick，高性能I/O扩展模块X-brick，路由器互连扩展模块R-brick，CPU扩展模块C-brick和磁盘扩展模块D-brick。全机采用NUMA3体系结构。高性能的模块化连通性有利于把超级计算能力和可视化处理无缝集成。全机可由2个CPU扩展到512个CPU。Onyx3000采用InfiniteReality3图形处理流水线，可实时地对三维形体进行渲染。其中包括色彩、透明、纹理、光照等功能。2002年2月SGI推出Onyx3000IP机，采用性能更好的Infinite Performance图形处理流水线，速度更快、图形更精致。Onyx3000其卓越的性能和灵活性可使用户得到惊人的视觉真实效果，并充分保护用户的投资。
可视化软件
可视化软件一般分为三个层次。第一层是操作系统，该层的一部分程序直接和硬件打交道，控制工作站或超级计算机各种模块的工作，另一部分程序可进行任务调度，视频同步控制，以TCP/IP方式在网络中传输图形信息及通信信息。第二层为可视化软件开发工具，它用来帮助开发人员设计可视化应用软件。第三层为各行各业采用的可视化应用软件。大多数可视化工作一般都在图形工作站上进行，少数大型的、需要协同工作的可视化工作在超级图形计算机上进行。SGI是视算技术的先驱之一，在强有力的高速图形硬件支持下，SGI推出了一系列功能强大的可视化软件开发工具，如IRISGL（图形库）、IL（图像库）、VL(视频库)、ML（电影库）、CASE Vision（软件工程可视化开发工具）等，其中IRISGL后来被工业界接受，成为业界开放式标准，称为OpenGL。OpenGL支持一种立即方式的接口，信息可以直接流向显示器。SGI还开发出许多OpenGL的应用程序接口（API），如OpenGL Optimizer是一种多平台工具箱，提供高层次的构造、交互操作，在CAD/CAM/CAE和AEC的应用中提供最优的图形功能。OpenGL Volumizer是体渲染的突破性工具，便于对基于体素的数据集可视化。OpenGL Performer是实时三维图形渲染工具。OpenGL Inventor是三维视景处理工具。Open GL VizServer是一种提供远程可视化服务的工具。自从OpenGL推出以来，已有两千多个三维图形应用软件在其上开发出来。如A/W公司的三维动画软件Maya、PTC公司的CAD/CAM/CAE应用软件Pro/Engnieer。Landmark公司的石油勘探与开发软件R2003,MultiGen公司的视景仿真软件Paradigm等。
可视化区域网络
当前推动图形技术进步的动力是：·随着数据的不断增长，能提供商品化的图形渲染产品；·随着数据的不断增长，能经济地提供大量数据的宽带网络；·为了加强协作，要求为全球性的团体提供全球化的数据。解决以上三个问题的核心技术是：采用可扩展的图形计算机，例如Onyx3000和采用OpenGL VizServer远程可视化服务器软件。采用OpenGLVizServer后，可以使通用的客户机设备通过网络访问先进的可视化计算资源。以Onyx超强可视化计算机和远程可视化服务器软件OpenGL VizServer为核心的可视化区域网络（VAN）可供全球性的群体利用一般的客户机通过互联网访问放置在某处的超强可视化计算资源。
为什么VAN现在可行？
五年前，由于技术上的原因，人们集中在开发先进的图形渲染技术。而当前主要的问题是如何使图形渲染产品变得更便宜。今后五年内主要问题是如何使图形渲染结果能供任何地方的群体和个人使用。要解决以上问题可采用VizServer 2.0软件，这可以使全球任何地方的团体和个人得到图形渲染的结果，这是实现可扩展的、协同式的、全球可得到的图形关键。VizServer消除了要和先进的图形渲染系统必须有形连接的障碍，使得协同研究可以不受地理位置的限制，实现应用透明的协作。
VizServer如何工作？
·图形渲染完全在超强的可视化计算资源（如Onyx3000）上实现；·图形渲染结果一帧一帧地通过网络传送给客户端；·客户端对图形渲染结果解压缩。客户端只要发送控制流，而后端的可视化资源根据客户要求发送数据流（见附图）。在VAN中首先要有先进的可视化结点，例如可采用机构级的Onyx3000或部门级的Onyx300或个体级的SiliconGraphicsFuel工作站或Onyx3000先进可视化计算机，其次要采用远程可视化服务器软件OpenGLVizServer2.0。VizServer的应用性能、带宽均能满足在当前现有网络上经济地传送图形渲染结果的要求。
远程可视化服务器的应用
SGI公司在加拿大演示了远程可视化服务。2001年11月8日SGI宣布该公司进行的远程可视化服务试验获得了成功。这次演示的目的在于展示SGI公司基于SGIOpenGLVizServer技术开发的SGI可视化服务环境的各种功能和整体性能。SGI公司从2001年6月到8月，在CANARIE公司贯穿整个加拿大的高带宽网——CA*net3上进行了这次远程可视化服务试验。所使用的OpenGLVizServer解决方案使得运行IRIX、Linux、Solaris或WindowsNT操作系统的普通台式机用户也能够使用SGI Onyx3000系列高性能可视化系统的所有功能。这一解决方案实现了广大网络用户通过网格共享网格上的数据、计算能力以及可视化系统等资源。所谓的网格计算是一种通过Internet或专用网络，将分布在不同地理位置的各种计算资源，如超级计算机、机群、存储系统和可视化系统，进行互联，形成一个资源整体的方法。这次试验使用了位于McConnell大学McConnell脑图像研究中心的一台SGIOnyx系列可视化系统，并从距离该中心100到1900英里远的城市远程运行这一系统生成的各种图形显示和操作功能。试验的结果再次证实了桌面工作站能够交互地访问位于蒙特利尔的一台SGIOnyx系列系统上生成的图形，可视化服务使任何用户都能够通过网格，与超级计算结果进行交互。现在，全加拿大的科学家都能够使用位于加拿大境内任何地方计算的可视化资源，并且能够在他们的桌面电脑上对这些资源实现交互可视化。SGI公司在格拉斯哥的科学中心召开了该公司的可视化峰会，其间，SGI以生动的方式向观众展示了可视化区域网络概念的最新进展。有了可视化区域网络，科学家和工程师能在一个地方进行数据存储和处理；然后，所有人都可以使用网络上的任意一台客户端设备，单独地或者通过现有网络协同地操作这些数据，这样，世界各地的外科医生、科学家、工程师和创新型技术人员就都可以利用高性能计算机的强大功能了。

❷ 数据可视化在盆地模拟研究中的应用

王宜芳樊云鹤吕剑虹

（中国石化无锡实验地质研究所，江苏无锡214151）

【摘要】在盆地模拟研究工作中不断产生大量的各类数据，为了研究工作的顺利进行，需要迅速地将它们转化为直观的图像。因此，地质数据的可视化是盆地模拟研究中非常重要的一环。多年来，为了解决盆地模拟中从图形到数据（测井曲线、构造图等离散成数据）及从数据到图形（用数据转化成平面图、剖面图、直方图、参数关系图等）的过程中所遇到的各种问题，我们利用了多种计算机通用软件，编制了多种数据接口软件，摸索出了一套实用的工作流程，较好地解决了从图形到数据及从数据到图形的数据可视化问题。

【关键词】数据；图形；可视化

数据的可视化工作，贯穿于盆地模拟研究的始终。以往用手工编绘图件来辅助研究工作，不仅速度慢、效果差、数据不精确，而且不易修改，远远满足不了科研工作的需要。通过几年不断的探索，我们利用计算机和多种应用软件，形成了一套快速将盆地模拟数据可视化的方法。该方法精度高、效果好，能够随时发现问题并随时修改，满足了科研工作的需要。

本文介绍了我们在利用计算机将地质数据可视化方面所做的一些工作。

在盆地模拟研究工作中不断产生大量的各类数据，为了研究工作的顺利进行，需要迅速地将它们转化为直观的图像。因此，地质数据的可视化是盆地模拟研究中非常重要的一环。多年来，为了解决盆地模拟中从图形到数据（将测井曲线、构造图等离散成数据）以及从数据到图形（由数据转化成平面图、立体图、剖面图、直方图、参数关系图等）的过程中所遇到的各种问题，我们利用了多种计算机的通用软件，并编制了多种数据接口软件，摸索出了一套实用的工作流程。

运用此工作流程，我们在盆地模拟研究中较好地解决了从图形到数据以及从数据到图形的数据可视化问题。

1从图形到数据

为将测井曲线及构造图等离散成盆地模拟计算中所需的数据，我们需要将原图数字化。数字化输入也就是实现数字化的过程，即实现空间信息从模拟式到数字式的转换。我们选用两种方法将原图数字化。第一种方法是用数字化仪。图形数字化之前，首先认真读图，对整个图形主要结构有一个了解；然后根据工作目的和分类指标对图形要素进行分类，确定总的图层数、每一层的命名、每个数据文件的命名、工作的先后顺序等等；最后将图形数字化，将原图转化为图形数据。

第二种方法是用扫描输入法。这是目前地图输入的一种较为有效的输入法。我们用扫描仪直接扫描原图，以栅格形式存储于图象文件（.TIF文件）中；然后在MAPGIS地理信息系统软件环境下，读入栅格数据，通过矢量跟踪，转换成矢量数据。

通过数字化和矢量化操作，可将原图输入进来，生成矢量数据。但由于系统和人工的误差，还需进行必不可少的编辑和修改，以提高输入的图形精度。

接下来，需要将上述矢量数据转换成.DAT数据文件。我们利用MAPGIS的图形编辑系统，将不同高程的线段分别改成不同的颜色，然后输出为MAPGIS明码文件，配上颜色与高程的对应表；再利用我们编制的相应计算机软件，将其网格化，得到网格化后的数据，供模拟计算使用。

至此，我们完成了从图形到数据的转换。

2从数据到图形

在盆地模拟研究中，模拟计算的每一步都会产生大量数据。为方便直观地观察模拟计算结果，检验其是否合理，需要一种方法，能迅速地把数据转化成图形。我们经过长期的工作实践和探索，找到了一条行之有效的工作程序：用SURFER这一表面图形应用软件将模拟计算结果（*.dat）数据文件网格化，生成网格数据文件（＊.grd）；再将网格数据文件绘制成等值线图或者立体图形。此时即可看出图形效果，大致确定计算的数据是否合理。

为了生成更加完整的图件，我们将上述等值线图导出，生成图形文件（*.dxf）；然后在MAPGIS软件环境下导入，产生MAPGIS的图形格式文件。经过裁剪和精心编辑，加以标注中文和图例，就可以把解释意见表示在有关内容的图件上面，并与其他相关图形如地理底图等叠合，最终修饰出完整的地质图形。

为了适应不同地质图件的特殊要求，我们还自行编辑生成了一些特殊的线形和填充图案，添加在MAPGIS地理信息系统的线形库和填充图形库中，丰富了图形的表现力，使我们能制作出更能说明问题、更加符合地质特点的图件来。

3数据的可视化输出

在我们的研究工作中，输出的图形类型是多种多样的，基本类型有：平面图、剖面图、立体图、直方图、散点图以及参数关系图等。各种不同的形式需要相对应的绘图软件。我们利用MAPGIS、SURFER、EXCEL等以及一些自制软件产生各种方便观察的图形。有些中间数据只需转换成图形，输出在屏幕上，观看模拟计算效果；而大部分图形需要使用激光打印机或彩色喷墨打印机打印输出，以供研究探讨。而为了进行课题汇报，则需要用大型彩色喷墨打印机打印出大幅面的彩色地质图形来。

为了演示盆地模拟的成果，我们把模拟计算生成的一系列地质图用办公软件编制成多媒体：在MAPGIS环境下将地质图生成.EPS格式文件，用COREDRAW绘图软件将其转换导出成，JPG格式的图形文件，再用POWER POINT软件将它们做成一幅一幅的幻灯片，再加上说明文字和动画效果，便作成了多彩的多媒体，使成果汇报更加丰富、生动。

利用上述方法，在多个盆地模拟课题中，我们做出了各个历史时期的埋深图、古地温分布图、R_o分布图、生油强度分布图、生气强度分布图、排油强度分布图、总排烃强度分布图、运移路径分析图等大量图件，完成了《苏北溱潼凹陷盆地动态模拟研究报告》、《松南长岭凹陷TSM盆地模拟及有利圈闭评价研究》等的附图册以及多个课题不同阶段汇报所用的多媒体幻灯片。

4结语

数据可视化作为整个盆地模拟系统的一个子系统，可极大地提高系统的实际性能。建立一套功能完善的数据可视化输出系统，可以使盆地模拟的图形输出工作规范化，加快输出速度，提高输出质量，进而有利于进行快速的动态模拟评价，并根据参数的变化和认识的提高反复进行。

目前，由于软硬条件的限制，模拟数据的可视化输出系统仍然不够完善。随着技术的进步，利用现代多媒体技术，模拟数据的显示输出将不限于静止的图像。输出动态变化的图像及伴音，改善人机交互，将使模拟结果的表达水平迈上一个新的台阶。

参考文献

[1]中国地质大学工程学院，武汉中地信息工程有限公司.MAPGIS地理信息系统使用手册[M].2000.

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

❸ 可视化研究是什么

把数据转换成图形

❹ 软件开发方法的可视化开发方法

1、80年代初期，第四代语言（4GL）出于商业需要开始在软件厂商的广告和产品介绍中出现，更强调编程语言要有“面向问题”、“非过程化程度高”等特性，这些都是软件可视化开发方法的雏形！

2、80年代中期，美国召开了全国性的4GL研讨会，许多着名的计算机科学家开始对4GL展开了全面研究，强调了软件可视化开发方法的实践，提供了功能强大的非过程化问题定义手段，用户只需告知系统做什么，而无需说明怎么做。

3、进入90年代，随着计算机软硬件技术的发展和应用水平的提高，大量基于数据库管理系统的4GL商品化软件（如Informix－4GL、SQL Windows、Power Builder等）已在计算机应用开发领域中获得广泛应用，它们为缩短软件开发周期，提高软件质量发挥了巨大的作用。

4、进入21世纪，随着中国加入世贸，国内也涌现出了大量研究软件可视化开发工具的厂商，他们在完成很多常见的功能时完全不用“编程”的方式，而主要依靠在荧光屏上和用户“对话”的交互方式，通过用户填表或操作屏幕上的窗口、按钮、图标等来构造用户所需要的应用系统，天翎MyApps平台、起步平台、易正平台等等都是这个时期推出的，但这类工具在当时并没有统一的称谓，管理软件开发平台、可视化开发平台、快速开发平台等等叫法不一。

5、2014年，知名的技术和市场调研公司Forrester意识到了软件可视化开发工具的作用和价值，并将之命名为“低代码开发平台”，其完整的定义“利用很少或几乎不需要写代码就可以快速开发应用，并可以快速配置和部署软件的一种技术和工具”！借助Forrester的影响力，这个概念很快火了起来！

6、进入2020年，国内低代码市场持续火热：天翎、起步、易正等专业的低代码开发平台厂商、传统OA协同办公厂商、垂直领域信息化建设厂商、新兴互联网厂商等四大势力纷纷布局，这也可以进一步佐证软件可视化开发方法的实践在国内真的已经非常成熟！

可视化低代码开发平台

❺ 什么是可视化

可视化（Visualization）是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。它涉及到计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计等多个领域，成为研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术。目前正在飞度发展的虚拟现实技术也是以图形图像的可视化技术为依托的。国内在这个领域虽然起步时间比较晚，但技术实力却不落下风。比较典型的案例就是北京傲唯刃道科技有限公司推出的源于游戏技术的超逼真数字沙盘，实现了光影，波浪，声音以及纹理的高清晰展示，且可以实现互动，已达到国际水准，开创了该领域的先河，为国人争了光。

答题辛苦，帮忙点下【采纳回答】，谢谢！！

❻ 可视化是什么意思

可视化（Visualization）是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。

它涉及到计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计等多个领域，成为研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术。

数据可视化优点：

1.接受更快

人脑对视觉信息的处理要比书面信息容易得多。使用图表来总结复杂的数据，可以确保对关系的理解要比那些混乱的报告或电子表格更快。节省接受时间。

2.增强互动

数据可视化的主要好处是它及时带来了风险变化。与静态图表不同，可视化的应用可以是流动性的操作，更有力的了解数据信息。

3.强化关联

数据可视化的应用可以使数据之间的各种联系方式紧密关联。以数据图表的形式描绘各组数据之间的联系。

❼ 三维数据的二维可视化算法研究

1．地理空间三维数据内容。
2．地理空间三维数据的表达方法。
我觉得这里包含的关键词很多啊.只要搜索关键词,资料不难找.建议去中国期刊网吧.

❽ 什么是可视化教学

您想问的是华东师大刘濯源教授提出的思维可视化教学吧，
首先，思维可视化（Thinking visualization）是指运用一系列图示或图示组合把本来不可见的思维（思考方法和思考路径）呈现出来，使其清晰可见的过程。被可视化的“思维”更有利于理解和记忆，因此可以有效提高信息加工及信息传递的效能，是一种有效教学（工作）策略。
实现“思维可视化”的技术主要包括：学科思维导图、模型图、（考试规律模型、学科规律模型、思维方式模型）、流程图、概念图、鱼骨刺图等等；
思维可视化教学是将这些思维可视化技术应用于整个教学过程（课前、课中、课后）中，以“多环节助力，全程化贯通”的方式提高教与学的效能。
要详细了解思维可视化教学，你就去查阅华东师大刘濯源教授这个研发团队的相关资料和论文，这个团队应该是研究思维里最懂学科教学的，也是研究学科教学里最懂思维的。

❾ 百度学术 研究领域可视化分析怎么做

进入知网首页，可在其中间右边找到“学术趋势搜索”，点进入，输入自己想要研究的课题，就可以看到该课题近几年来的学术关注度。

❿ 可视化研究是什么

目前有三个主流的研究方向：
科学可视化（SciVis）：
研究如何表达带地理、位置信息的科学数据，应用主要集中在自然科学。