基于聚类的流面自动布局及生成算法

基于流面的流场可视化方法是科学数据可视化的重要分支,在航空航天等领域有着重要的应用。但现有的可视化方法需要人工在流场中布置种子线,往往难以布置在有代表性区域,不能生成表现力丰富的流面。提出一种基于聚类的种子线自动布线及流面生成法,通过对流场中速度场的曲率、梯度以及坐标位置间的比较,量化两点间相似度,随后进行聚类实现流场分区。然后在每个分区中心布置种子线。最后积分生成流面。实验显示,该方法生成的流面能表达流场的主要流动结构,其布线结果可以直接使用,也可以作为进一步精细分析时人工布线位置的参考。

基于信息熵的流线质量评估和布局算法

基于流线的矢量场可视化是科学可视化的重要分支,在许多领域都有重要应用。但是现有的可视化方法很难有效评估流线对矢量场信息的反映程度。为了解决这一问题,提出了一种基于信息熵的矢量场种子点评估和布局算法。首先,基于信息熵进行初始布点捕捉矢量场中的主要特征,并利用模板将这些特征加强显示。然后,基于生成的流线恢复中间矢量场,通过恢复的矢量场和输入矢量场的条件熵值量化评估现有流线对矢量场的信息反映程度。根据条件熵和重要性添加新种子点。重新评估流线质量,反复迭代直到条件熵收敛。实验表明,该方法可以用较少的流线反映出矢量场中较多的信息。