大型三维非规则数据场的可视化研究

摘要

数据可视化充分利用计算机图形学、图像处理、用户—界面方法等技术，将杂乱无章的海量数据变成图像，对研究中的数据进行更深入的了解。本课题以开发功能完善、高效可靠的大型三维非规则数据的可视化软件为目的，采用面向对象的方法，以VisualC++为设计平台进行设计和开发。通过对实测数据的预处理、三角剖分、插值、曲面拟合，建立三维模型；然后，用OpenGL作为三维图形输出的图形接口，实现三维真实感绘制中的多点光源照明、实体材质选择、表面纹理贴图以及在光照环境下的阴影等真实感效果。经过程序编制、调试和反复测试，证实该程序成功地实现了上述功能，验证了其方法的正确性与实用性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1选题背景及意义

1.2三维数据场显示技术简介

1.2.1体绘制方法

1.2.2面绘制技术

1.3真实感图形绘制技术

1.3.1真实感图形概述

1.3.2真实感图形的主要绘制技术

1.4本文的主要工作

第二章大型三维非规则数据场处理

2.1数据预处理技术

2.1.1数据分块

2.1.2数据简化

2.2散乱数据三角剖分

2.2.1 Delaunay三角剖分的基本原理

2.2.2一种区域生长的三角剖分算法

2.2.3算法描述

2.3面绘制技术

2.3.1散乱数据拟合问题的提出

2.3.2散乱数据拟合方法的分类

2.3.3散乱数据点拟合方法

2.3.4基于四边形网格的散乱数据曲面拟合方法

2.4本章小结

第三章真实感图形的渲染技术

3.1渲染技术简介

3.1.1计算机图形学

3.1.2真实感图形技术

3.2简单光照模型

3.2.1环境光

3.2.2漫反射

3.2.3镜面反射与Phong模型

3.3整体光照模型

3.3.1透射光

3.3.2整体光照模型

3.4光线跟踪算法

3.5辐射度方法

3.6本章小结

第四章纹理映射及阴影设计

4.1二维纹理映射

4.1.1二维纹理映射的基本原理

4.1.2纹理映射的建立

4.1.3二维纹理映射方法

4.2纹理映射的实现

4.3阴影设计及应用

4.3.1阴影变换矩阵

4.3.2模板缓存

4.4本章小结

第五章三维真实感显示

5.1系统开发工具

5.2 OpenGL工作流程

5.3主要类与数据结构

5.4系统组成模块

5.5实例

第六章结论

参考文献

致 谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况