标量场

摘要： 集合仿真作为一种可以有效地模拟物理现象不确定性的方法,被广泛应用于各种不同的领域.为了更好地解释集合仿真产生的复杂数据,已经涌现出了一些有效的可视化方法,然而目前缺少一个统一的框架对这些工作进行梳理.针对集合仿真数据中最常用的集合标量场的可视化工作,从信息提取、趋势分离和可视映射3个维度进行综述和讨论,并提出了现有工作存在的问题和未来可能的研究趋势.其旨在为集合标量场可视化问题提供一个全面且概括的认识视角,并帮助初涉这个领域的研究或工程人员快速了解当前研究情况、找到自己需要的技术或研究点.

摘要： 气象标量场的可视化仍有着许多效率、交互性和准确性上的欠缺。针对这些问题,提出基于多层次体绘制技术的显示方法,对空间场数据进行处理,形成三维空间网格,通过标量值与颜色值、透明度之间的动态映射,实现气象标量数据的三维动态可视化效果。针对传统MC(Marching Cubes)算法存在的插值方法不适用于气象数据,连接方式具有二义性的问题,提出MC算法的改进方法,完善了MC算法在气象可视化领域的不足。实验证明,体绘制能够快速逼真地仿真出气象数据的动态变化效果,改进后的MC算法则能使结果更加精确。

摘要： 有限元方法是机械工程学位研究生进行科学研究、解决工程实际问题必不可少的工具之一,《有限元法》的课程普遍被列入了研究生的培养方案,它是一个庞大和复杂的理论体系,学好该课程需要有较深厚的数学力学基础知识和深厚的专业领域知识,学生在短时间内掌握有限元法是比较困难,因此,创新《有限元法》教学具有重要的现实意义。

摘要： 针对运动多目标环绕跟踪问题,提出一种基于动态域等值线的目标环绕跟踪方法,实现了较好的跟踪效果.通过人工建造的距离测量等值线标量场构建动态多目标的环绕飞行跟踪路径,并利用当前位置值的逐点访问,获得该动态未知标量场的等值线;同时,对该等值线跟踪路径进行跟踪控制策略设计,相对于传统磁场梯度跟踪方式优点是无需任何字段衍生工具,并给出跟踪过程的收敛性证明.最后,给出所提算法严格的收敛性理论证明,并通过实验室模拟对算法有效性进行了验证,获得较好的动态跟踪效果.

摘要： 梯度作为标量场在空间上最重要的微观变化特征,能较好地反映其在空间上的变化趋势.本文介绍了中心差分算子、相邻梯度因子和Sobel梯度算子三种梯度数值算法.以点电荷在三维空间中产生的电势场构造了一标量场,通过理论公式求解了其梯度值,并将理论梯度值与三种数值算法的结果进行了对比与统计分析,验证了三种梯度数值算法的有效性和适用性.结果表明,排除场源的影响后,Sobel梯度算子相较其它两种数值算法更逼近于理论梯度值.最后,利用Sobel梯度算子求取了某铜矿区可控源音频大地电磁法(CSAMT)三维视电阻率场的梯度场,用梯度场刻画了视电阻率在空间上的变化趋势,提高了对三维地下空间的电性分布规律和地质情况的认识.

摘要： 利用GIS技术对海洋标量场、矢量场数据进行可视化表达和信息查询分析,基于JavaScript设计并开发全球海洋信息三维可视化系统,使用基于WebGL的三维地球可视化平台,使用netCDF数据存储管理标量场、矢量场数据,实现了对海温、洋流和风场的三维可视化表达.在全球大范围矢量场数据的可视化过程中,为提高矢量符号的绘图效率,本文提出了一种高效率绘制矢量场的方法.论文成果对于实现海洋数据的有效利用和共享,为海洋信息的高效利用提供了基础,具有重要的使用价值.

摘要： 构造了一个简单的三维爱因斯坦-标量引力,并找到了它在标量场?=2^(1/2)αΦ(α为常数)这种情况下的黑洞解.分析发现此黑洞与Reissner-Nordstrom黑洞存在相似之处,但当标量场?满足α>(2e)^(1/2)时,此黑洞的质量M可以取负值.验证了此黑洞的温度和熵符合热力学定律,并且定义了有良好零温极限的黑洞热力学能.比较了此黑洞解度规与Reissner-Nordstrom度规,发现了α~2与1/l分别对应着Reissner-Nordstrom黑洞的质量与电荷.

摘要： 目的 研究过量空气系数对柴油机缸内油气混合特性的影响情况.方法 基于柴油机缸内燃油混合气浓度和湍流混合速率两个微观物理场的耦合作用,定义混合协同效率和混合协同度对缸内混合特性进行定量描述.结果 随着过量空气系数的升高,燃油混合气浓度场和湍流混合场相互作用的持续时间增长.在过量空气系数1.3~1.6范围内,随着过量空气系数的增加,混合协同效率的峰值逐渐降低.在过量空气系数1.6~2.2范围内,随着过量空气系数的增加,混合协同效率的峰值整体呈上升趋势.结论 过量空气系数1.7前后混合协同度的变化规律不同.过量空气系数达到1.7后,随着进气量的增加油气混合质量改善的空间减小.%ObjectiveTo study effects of excess air ratio on mixing characteristics in cylinder.Methods Mixing synergistic efficiency and mixing synergistic degree were defined to quantitatively investigate the mixing characteristics in cylinder based on the coupling effect of scalar physical fields of fuel mixture concentration and turbulent mixing rate.Results With the increase of excess air coefficient, the interaction duration of fuel mixture concentration field and turbulent mixing field also increased. When the excess air coefficient ranged from 1.3 to 1.6, the peak values of mixing synergistic efficiency decreased with the in-crease of excess air coefficient. In the range from 1.6 to 2.2, the peak value of mixing synergistic efficiency tended to be on the rise with the increase of excess air coefficient.Conclusion The mixing synergistic is different before and after excess air coeffi-cient of 1.7. When the excess air coefficient reaches 1.7, with the increase of excess air coefficient, the improvement space of mixing quality decreases.

摘要： 有限元计算结果的可视化是提高有限元分析效率的重要手段.有限元计算结果中的三维标量场的可视化是有限元后处理可视化的重要内容之一.本文以面绘制算法为基础,提出了适用于任意单元的三维等值线和三维彩色云图的实现方法,并充分利用图形加速硬件的纹理映射能力,绘制有限元分析形成的三维标量场.该方法简洁高效,在实际应用中取得了良好的效果.

摘要： 该文阐述了标量场高斯光束理论是一种近似的实质。阐述了以高斯光束为基础，要使它成为电磁场的矢量解的一般原理，提出并简化，统一了使之矢量化必须配置的极化矢量场A(X)所满足的基本方程，讨论了简化求解的方程。为高斯光束传输的应用及研究中，涉及必须考虑矢量场（极化类型）的领域，指明了标量理论的局限，并提供了使之矢量化的理论分析的一种途径和基础。

摘要： 该文利用步进立方体（MC）算法，对三维结构化网格下的标量场进行了等值面的计算处理。并使用C语言在SGI工作站上实现了三维标量场的图形显示。

摘要： 本文针对对流马赫数和Mc=0.474两种可压缩混合层,分别进行了平面激光米氏散射显示实验,得到了两种对流马赫数情况下的混合区瞬态流动结构.本文分析了标量场所显示的相干结构和流动中出现的间歇结构,对流动结构系综进行了统计分析,获得了混合层中流向和展向流动结构特性.

摘要： 针对爆炸场的数值模拟结果,给出了两类数据场的可视化处理方法,即标量场的分类等分法和求模取余法,以及矢量场的噪声着色线积分卷积法;同时还给出各种方法对爆炸场模拟实例的可视化处理结果,取得了比较满意的可视化效果,不仅有助于提高数据分析效率,还有助于观察物理模拟过程的发展变化情况.

摘要： 基于Normalized cut的矢量场分割方法融合了格林函数和Normalized cut两种基本技术,即先用格林函数和初始矢量做卷积得到可保持其拓扑结构的标量场,再用Normalized cut方法对标量场进行分割,最后将分割好的标量场对应映射到初知矢量场中,以完成矢量场的分割.这种基于Normalized cut方法的特点就是分割时能综合考虑矢量场的整体特征和局部特征,由于利用矢量场潜在的拓扑结构可把在某一奇异点周围的矢量划分到同一个区域中,因此可达到最佳分割效果.

摘要： 本文探讨了求解旋转煤质中电磁场方程一般解的方法,把旋波媒质中矢量场求解归结为两个标量场的求解,使电磁场问题求解得以简化,便于数值求解.

摘要： 公开了一种用于补偿场探头的非理想各向同性行为的方法、系统和设备。本发明涉及一种方法，所述方法在校准过程期间对于场探头相对于源的各自由一组角度(θ,Φ)表示的多个位置的每一者执行以下步骤：通过探头的传感器对场进行测量，存储测量值和每个测量值的角度组(θ,Φ)，基于测量值而计算角度组(θ,Φ)的校正因数，和存储校正因数。在测量过程期间，每个传感器对场的分量进行测量。一组角度基于所述传感器测量值而确定，并且校正因数基于所述角度组而确定。校正因数然后可乘以传感器测量值以获得校正场测量值。

摘要： 公开了一种用于补偿场探头的非理想各向同性行为的方法、系统和设备。本发明涉及一种方法，所述方法在校准过程期间对于场探头相对于源的各自由一组角度(θ,Φ)表示的多个位置的每一者执行以下步骤：通过探头的传感器对场进行测量，存储测量值和每个测量值的角度组(θ,Φ)，基于测量值而计算角度组(θ,Φ)的校正因数，和存储校正因数。在测量过程期间，每个传感器对场的分量进行测量。一组角度基于所述传感器测量值而确定，并且校正因数基于所述角度组而确定。校正因数然后可乘以传感器测量值以获得校正场测量值。

摘要： 一种湖泊水质标量场体渲染生成方法及其存储介质，该方法将体渲染技术引入到湖泊水质模型可视分析中，构建“由表及里”的水质标量场体模型，基于频率分布直方图生成传递函数，最后进行光线合成及图像融合，这样将传统水环境水质表面可视化改进为可任意层、任意面剖切的体渲染表达，使得同一区间体素渲染的颜色表达更加精细，提高了体绘制的精度，能够表达局部细微分布差异和特征，有效提高水质模型内部特征立体透视分析能力，有利于研究湖泊水质分布现状和变化情况，对水污染管理和防治具有重要意义。

摘要： 本申请涉及一种基于人工标量场模型的无人机集群持续侦察和避障方法。所述方法包括：对待侦察区域进行栅格化处理，得到环境栅格；利用无人机对环境栅格进行侦察，根据侦察结果对环境栅格进行人工标量场建模，得到栅格时间空窗更新模型；根据栅格时间空窗更新模型设置待侦察区域的引力势函数，根据障碍物区域和无人机之间的防触碰距离设置待侦察区域的斥力势函数；利用引力势函数和斥力势函数对无人机集群进行侦察目标分配，得到多个初始持续侦察和避障策略；根据市场机制对多个初始持续侦察和避障策略进行寻优，利用得到的最终的持续侦察和避障策略对待侦察区域进行侦察和避障。采用本方法能够提高无人机集群持续侦察准确率。

摘要： 本发明公开了一种基于凹陷感知调和标量场的牙颌半自动精确分割算法，主要包括以下步骤：首先，手动拾取每相邻两颗牙齿牙缝上的一个点，利用每颗牙齿两侧所拾取的点构建局部凹陷感知调和场矩阵，计算模型局部区域的调和标量场；其次在局部网格上得一系列等值线，利用一种投票机制选取最佳等值线作为牙齿分割线；最后利用一种启发式的特征线提取算法对分割线进行优化，得到精确的牙龈线，实现牙齿的精确分割。采用该算法能够实现牙齿的精确分割，不需要后续过多的手工交互，自动化程度较高，综合提取时间较少，能够满足实际需求。

摘要： 本发明公开了一种燃烧场单激光多标量场信息的测量系统，解决了现有方法只能测量一种标量场，而不能完全揭示燃烧化学过程和温度分布的缺陷，提出了一种只需一台激光发射单元即可同时测量多个标量场信息的平面激光诱导荧光和瑞利散射成像测量系统，激光发射单元发出一束包含四倍频激光的激光束，然后通过激光片整形部件整形为激光片；使用激光片激发目标火焰中指定目标区域的燃料示踪剂分子，OH等自由基和所有分子的瑞利散射；使用多个面阵ICCD相机将接收燃料示踪剂分子图像，OH等自由基图像和瑞利散射图像，并传输到图像处理单元，经过图像处理后，同时获得燃料浓度，OH等自由基和温度的空间分布信息。

摘要： 一种湖泊水质标量场体渲染生成方法及其存储介质，该方法将体渲染技术引入到湖泊水质模型可视分析中，构建“由表及里”的水质标量场体模型，基于频率分布直方图生成传递函数，最后进行光线合成及图像融合，这样将传统水环境水质表面可视化改进为可任意层、任意面剖切的体渲染表达，使得同一区间体素渲染的颜色表达更加精细，提高了体绘制的精度，能够表达局部细微分布差异和特征，有效提高水质模型内部特征立体透视分析能力，有利于研究湖泊水质分布现状和变化情况，对水污染管理和防治具有重要意义。

摘要： 本申请涉及一种基于人工标量场模型的无人机集群持续侦察和避障方法。所述方法包括：对待侦察区域进行栅格化处理，得到环境栅格；利用无人机对环境栅格进行侦察，根据侦察结果对环境栅格进行人工标量场建模，得到栅格时间空窗更新模型；根据栅格时间空窗更新模型设置待侦察区域的引力势函数，根据障碍物区域和无人机之间的防触碰距离设置待侦察区域的斥力势函数；利用引力势函数和斥力势函数对无人机集群进行侦察目标分配，得到多个初始持续侦察和避障策略；根据市场机制对多个初始持续侦察和避障策略进行寻优，利用得到的最终的持续侦察和避障策略对待侦察区域进行侦察和避障。采用本方法能够提高无人机集群持续侦察准确率。

摘要： 本发明公开了一种基于离散点表示的二维标量场插值方法、装置及计算机设备，属于仿真技术领域，解决现有仿真技术中的插值精度和效率不高的问题。本发明的方法包括：获取离散分布的标量场和待插值点的坐标位置；将离散分布的标量场进行三角网格化，将二维平面分成若干个三角形单元；计算出每个所述三角形单元的中心位置,获取全部所述三角形单元的中心点；根据全部所述三角形单元的中心点，获取所述待插值点所在的三角形单元；在所述待插值点所在的三角形单元内部进行线性插值，获取所述待插值点的属性值，本发明适用于计算机数值仿真计算或者逆向工程中的仿真。

摘要： 本发明公开了特征直方图驱动的二维标量场数据可视化方法及系统，获取输入的二维标量场数据和初始颜色表；将初始颜色表映射至二维标量场数据，并将映射结果进行显示；基于数据的特征直方图或基于边界的特征直方图，对初始颜色表进行优化，得到优化后的颜色表；将优化后的颜色表映射至二维标量场数据，并将映射结果进行显示；获取待插入颜色的区域，然后获取待插入的颜色或颜色片段；通过颜色融合和线性差值，将待插入的颜色或颜色片段融入优化后的颜色表中，得到更新后的颜色表；将更新后的颜色表映射至二维标量场数据，并将映射结果进行显示；将初始颜色表、优化后的颜色表和更新后的颜色表进行存储，根据调取指令，将对应的颜色表进行显示。