孔隙网络模型的可视化方法及应用

在微观渗流领域,孔隙网络模型的应用日渐广泛;但可视化成像方面研究的不足,使其应用受到极大的限制。基于四个基本假设,利用立体几何知识得到了喉道和孔隙体的确定方法。以孔隙网络模型数据文件为研究对象,将其应用于Berea砂岩的孔隙网络模型、复杂孔隙网络模型及孔隙网络模型中含油饱和度分布的可视化;由此将孔隙网络模型立体地呈现在人们面前。这样既可以展现同一个孔隙网络模型的孔隙体和喉道分布,又可以展现复杂孔隙网络模型的孔隙体和喉道分布,甚至还可以展现含油饱和度的分布状况,便于进行流动机理分析和微观剩余油分布分析,从而拓展了孔隙网络模型的应用范围。     

基于粒子系统的海量云层数据的可视化研究

云层数据的可视化对于场景的真实展示十分重要,但是由于PC终端硬件设备的限制以及市场对于云层数据可视化仿真精度要求的不断更新,云层数据可视化一直以来都是研究人员研究的热点。本文在总结前人多种绘制方法的基础上,提出了一种利用粒子系统进行云层数据可视化的方法,并使用了LOD（Levels of Detail,简称LOD）的方法,在不影响整体可视化效果的前提下,降低了某些云层的绘制精度,从而减少了CPU的运算量,提高了场景的实时性和适应性。     

基于点云数据的建筑物快速三维重建方法

为实现建筑物的快速可视化三维重建,对用地面激光扫描仪获取的建筑物点云数据进行可视化处理,提出了一种拟合平面投影线的快速建模方法,并以Geomagic Studio软件为平台进行了实验。结果表明该方法能提高模型三维重建速度,所建模型很好地再现了原始场景,建模效果好,方法可行。     

面向对象Petri网建模与仿真的可视化环境

主要介绍用面向对象方法开发的Ｐｅｔｒｉ网建模和仿真可视化环境ＰＮＳＥ（Ｐｅｔｒｉ Ｎｅｔ Ｓｉｍｕｌａ－ｔｉｏｎ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）。通过对一个实例的建模和仿真，说明了Ｐｅｔｒｉ网建模与仿真的可视化表示方法。     

倒摆系统与混沌的可视化研究

采用可视化方法,绘制了倒摆系统的杜芬方程模型混沌现象的位移曲线图、相平面图及庞加莱截面图,通过改变系统参数,发现这个简单的动力学系统存在十分丰富的动力学行为,研究了倒摆系统通向混沌的方法,从而为杜芬方程在混沌保密通信中的应用提供了理论基础。     

基于粒子系统的高阶有限元等值面可视化方法

高阶有限元等值面通常用基函数定义,利用移动立方体法和射线追踪法等传统的方法对其可视化时,需要嵌套求根,计算开销高.文章提出用粒子系统可视化这些等值面,一方面允许参考空间中的粒子对等值面采样,避免逆映射位置的大量计算,另一方面等值面的粒子分布可以由等值面的几何信息控制,例如表面梯度和曲率,实现高效和准确的等值面的表示.     

基于MATLAB对球谐函数及其原子轨道的可视化研究

球谐函数是拉普拉斯方程的球坐标系形式解的角度部分,在经典场论、量子力学等领域广泛应用.基于量子力学中的角动量算符和连带勒让德方程,设定广义函数的条件下,利用分离变量法推导出球谐函数的一般方程式,进而解出n、l分别为0,1,2,3,4,5时的球谐函数.另外,根据球坐标的自变量定义域,设定自变量θ、φ的条件下,得到了不同状态的球谐函数及其原子轨道,并对其进行了可视化研究.最后,利用 MATLAB软件对不同的n、l所对应的球谐函数和原子轨道进行仿真模拟,得到了简明扼要、直观清晰的可视化结果.这种可视化的研究思路为研究球谐函数及其原子轨道的其他特性提供了一条便利的途径.     

基于虚拟器官的植物可视化

提出一种基于虚拟器官的植物可视化方法。该方法将真实植物器官的生理和形态属性抽象为虚拟器官的属性,以虚拟器官间的关系描述虚拟植物的形态,并通过对虚拟器官属性的变化来实现对整个植物生长过程的模拟。虚拟器官的属性变化由生长规则所控制。生长规则依据虚拟器官的属性和当前的环境属性来决定下一生长周期虚拟器官属性的变化。环境属性的变化由虚拟环境根据环境变化规则来模拟。植物最终的3D形态,由3D引擎通过读取各个虚拟器官的属性来进行展示。实验证明该方法能够对植物生长进行逼真的模拟。

Abstract：

A virtual organ based plant visualization method was proposed.Virtual organ was the representation of physiological and geometric attributes of real plant organ.And the relation among virtual organs was used to describe structure of plant.The process of plant growth controlled by growth rules could be realized by changing attributes of virtual organ.The attributes of virtual organs in the next growth period were determined by growth rules according to the current attributes of virtual organs and environment.The attributes of environment whose changes were controlled by variation rules were simulated by virtual environment.Finally 3D graph of visual plant was rendered by 3D engine which read the attributes of virtual organs to control the rendering process.Experiments show that plant growth can be simulated realistically by this method.     

基于XML-VRML的三维模型可视化系统

通过网络实现产品信息共享和对产品提供可视化服务,是协同设计与制造的基础。本文分析了STEP、XML在几何数据描述表达上及VRML在产品可视化上的特点和优点,构造了一个基于B／W／D结构的、能提供可视化服务的三维浏览系统,为协同团队成员之间提供了直观、简洁的交流方式。本系统可为异构软硬件平台下产品设计信息的集成与共享提供一种有效途径,可大幅度减少设计数据的传输量,实现基于WEB的三维产品信息共享与可视化。     

基于VTK的颌面缺损修复的计算机辅助设计系统的实现

研究设计并开发了一套可用于颌面缺损修复的计算机辅助设计系统.系统使用视觉化工具函式库(visualization toolkit,VTK)作为开发工具.数据源可以是CT扫描获得的三维数据,也可是已经存在的.stl格式的三维表面数据.系统主要通过将健康侧数据镜像到患侧,或读入本地数据库中的数据,对缺损部位进行填充、平滑等处理,从而生成贋复体.系统还可将生成的贋复体以.stl格式输出;并利用快速成型加工系统进行加工.该系统的建立可实现颌面缺损修复中贋复体的个性化快速制作,从而提高制作质量,降低其操作难度.