信息熵控制的流场动态间距流线放置算法

流线可视化是可视化领域的一个重要研究方向,通过矢量数据可视化可以直观高效地反映出的流场所包含的结构信息与运动规律.本文研究了二维流场中的流线放置及其间距选择,提出了信息熵控制的流场动态间距流线放置算法.通过将流场划分为不同区域,并根据区域内的矢量数据计算信息熵,将信息熵引入到流线间距计算中,从而实现动态控制流线间距.该算法生成的流场中变化剧烈的区域的流线间距较小,放置密集,而在变化较平缓的区域中流线间距较大,放置较稀疏.实验结果表明,本文算法直观地突出流场中重要区域的特征并使非重要的区域稀疏简洁,提高了可视化的效果,可以适用于不同的流场.

基于流线的流场可视化绘制方法综述

流场可视化是科学计算可视化中一个重要的分支,主要对计算流体动力学的模拟计算结果进行可视化,给研究人员提供视觉上直观可见的图形图像,方便研究人员进行分析。流场可视化的已知技术包括基于几何的方法(如流线和粒子追踪法)以及基于纹理的方法(如LIC、噪声点、IBFV等)。流线可视化是流场可视化的一个重要且常用的几何可视化手段。在流线可视化的研究中,流线的放置是整个流线可视化的重点,流线的数目和位置影响了整个可视化效果。当流线放置过多时,会造成视觉的杂乱;而流线放置过少会使流场信息表达不完整,无法传递完整的信息给领域专家。为了实现对科学数据的精确显示,流线可视化产生了两个重要的研究方向:种子点的放置和流线的约减。文中介绍了种子点放置方法和流线的约减方法的相关研究,总结了在2D和3D流场上出现的一些问题和采取的解决方案,并针对日益增长的科学数据,提出流线可视化下一步需要解决的问题。