大规模流场科学计算可视化
作者：李思昆 著
出版时间：2013年版
内容简介
《大规模流场科学计算可视化》系统地介绍流场科学计算可视化的技术原理与方法，主要包括：流场可视化数据对象、几何形状可视化、纹理可视化、体可视化、特征可视化、交互式可视化、并行可视化和可视化系统。其中，包含作者多年来在大规模流场数据可视化研究中所取得的创新技术成果，以及对进一步发展流场可视化技术的见解。
目录
第1章概论
1.1科学计算可视化的形成与发展
1.1.1科学计算可视化的形成
1.1.2科学计算可视化的概念内涵
1.1.3科学计算可视化的技术发展
1.2流场数值模拟与流场可视化
1.2.1流场数值模拟基本原理
1.2.2流场可视化的流程
1.2.3流场可视化的特点
1.2.4数值风洞的流场可视化
1.2.5虚拟风洞的流场可视化
1.3流场可视化技术发展与挑战
1.3.1流场可视化技术分类
1.3.2流场可视化面临的挑战
参考文献
第2章流场数据对象
2.1引言
2.2数据模型
2.3数据类型
2.3.1标量数据
2.3.2矢量数据
2.3.3张量数据
2.3.4数据属性
2.4数据格式
2.4.1Tecplot格式
2.4.2PLOT3D格式
2.4.3CGNS格式
2.4.4HDF格式
2.4.5VTK格式
2.4.6NetCDF格式
2.5小结
参考文献
第3章几何形状可视化
3.1引言
3.2标量场数据可视化
3.2.1等值线
3.2.2等值面
3.2.3大规模数据等值面提取的加速技术
3.3矢量场数据可视化
3.3.1几何图标
3.3.2时间序列点
3.3.3矢量线
3.3.4矢量线种子点放置方法
3.3.5大规模数据矢量线生成方法
3.3.6动态图元
3.3.7矢量面
3.3.8矢量体
3.4小结
参考文献
第4章纹理可视化
4.1引言
4.2经典纹理可视化方法
4.2.1粒子跟踪基础
4.2.2线积分卷积方法
4.2.3纹理平流方法
4.3冷暖光照稀疏纹理绘制
4.3.1LIC纹理的GPU生成及边缘检测
4.3.2稀疏纹理自适应处理
4.3.3纹理冷暖光照绘制
4.4小结
参考文献
第5章体可视化
5.1引言
5.2体可视化技术基础
5.2.1体可视化基本原理
5.2.2基于可见性排序的体可视化方法
5.2.3基于光线投射的体可视化方法
5.3传输函数设计方法
5.3.1基于数据的传输函数设计
5.3.2基于图像的传输函数设计
5.4格心网格数据直接体绘制方法
5.4.1格心网格直接数据重构方法
5.4.2基于双控制体的间断态重构方法
5.4.3间接绘制方法与直接绘制方法比较
5.4.4实验结果
5.5非结构网格数据体光照方法
5.5.1光照模型
5.5.2采样点梯度计算方法
5.5.3算法设计与实现
5.5.4实验结果
5.6时变流场体绘制方法
5.6.1基于时空一致性的时变体绘制算法
5.6.2时间一致性分析与时间表建立
5.6.3基于GPU的算法实现
5.6.4实验结果
5.7大规模数据并行体绘制方法
5.7.1数据划分
5.7.2图像合成
5.8小结
参考文献
第6章特征可视化
6.1引言
6.2典型特征提取、跟踪及事件检测技术
6.2.1特征提取中的基本物理量
6.2.2涡特征提取的典型方法
6.2.3二维／三维流场特征智能特征提取
6.2.4基于旋转熵的涡特征提取
6.2.5其他典型特征提取方法
6.2.6特征跟踪与时间检测技术
6.3模糊特征提取框架
6.3.1模糊聚类理论基础
6.3.2流场特征模糊描述与自动提取
6.4流场拓扑分析
6.4.1拓扑结构分析
6.4.2拓扑Voronoi图方法
6.5拉格朗日拟序结构提取技术
6.5.1拉格朗日拟序结构的定义
6.5.2拉格朗日拟序结构提取及可视化算法
6.5.3拉格朗日拟序结构可视化应用
6.6小结
参考文献
第7章交互式可视化
7.1引言
7.2人机交互基础
7.2.1相关交互硬件
7.2.2WIMP
7.2.3交互科学
7.2.4交互的使用
7.3交互式可视化技术分类
7.3.1修改类交互
7.3.2基于选择的交互
7.3.3交互式可视分析
7.3.4其他
7.4CFD三维流场数据典型特征交互分析建模与实现
7.4.1交互式特征提取和XML
7.4.2FFDL
7.4.3交互式模糊特征提取算法
7.4.4实验结果与分析
7.5基于草图的交互式可视化
7.5.1流水线
7.5.2解释
7.5.3接口设计
7.5.4应用
7.5.5挑战与问题
7.6GPU加速的交互式体绘制方法
7.6.1ICVE
7.6.2实验结果与分析
7.7小结
参考文献
第8章并行可视化
8.1引言
8.2数据组织与划分
8.2.1经典标量场数据划分
8.2.2经典矢量场数据划分
8.2.3栅格划分的二叉树区间结点构造算法
8.3并行绘制与图像合成
8.3.1经典并行绘制体系结构与图像合成
8.3.2G：PGPU加速CPU端无冗余图像合成方法
8.3.3P2P直接通信的GPU端图像合成及优化方法
8.3.4胖绘制结点间层次式Soft—last并行绘制框架
8.4在线实时可视化
8.4.1原位可视化与移位可视化概述
8.4.2原位特征提取及跟踪
8.4.3原位可视化绘制
8.4.4原位可视化框架
8.5小结与展望
参考文献
第9章流场可视化系统
9.1引言
9.2典型系统介绍
9.2.1Tecplot
9.2.2EnSight
923AVS
9.3天河CFD并行可视化系统
9.3.1大规模流场可视化应用需求
9.3.2系统简介
9.3.3硬件环境
9.3.4软件结构
9.3.5系统功能
9.4小结
参考文献
