大規(guī)模流場科學計算可視化

第1章概論
1.1科學計算可視化的形成與發(fā)展
1.1.1科學計算可視化的形成
1.1.2科學計算可視化的概念內(nèi)涵
1.1.3科學計算可視化的技術(shù)發(fā)展
1.2流場數(shù)值模擬與流場可視化
1.2.1流場數(shù)值模擬基本原理
1.2.2流場可視化的流程
1.2.3流場可視化的特點
1.2.4數(shù)值風洞的流場可視化
1.2.5虛擬風洞的流場可視化
1.3流場可視化技術(shù)發(fā)展與挑戰(zhàn)
1.3.1流場可視化技術(shù)分類
1.3.2流場可視化面臨的挑戰(zhàn)
參考文獻
第2章流場數(shù)據(jù)對象
2.1引言
2.2數(shù)據(jù)模型
2.3數(shù)據(jù)類型
2.3.1標量數(shù)據(jù)
2.3.2矢量數(shù)據(jù)
2.3.3張量數(shù)據(jù)
2.3.4數(shù)據(jù)屬性
2.4數(shù)據(jù)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小結(jié)
參考文獻
第3章幾何形狀可視化
3.1引言
3.2標量場數(shù)據(jù)可視化
3.2.1等值線
3.2.2等值面
3.2.3大規(guī)模數(shù)據(jù)等值面提取的加速技術(shù)
3.3矢量場數(shù)據(jù)可視化
3.3.1幾何圖標
3.3.2時間序列點
3.3.3矢量線
3.3.4矢量線種子點放置方法
3.3.5大規(guī)模數(shù)據(jù)矢量線生成方法
3.3.6動態(tài)圖元
3.3.7矢量面
3.3.8矢量體
3.4小結(jié)
參考文獻
第4章紋理可視化
4.1引言
4.2經(jīng)典紋理可視化方法
4.2.1粒子跟蹤基礎(chǔ)
4.2.2線積分卷積方法
4.2.3紋理平流方法
4.3冷暖光照稀疏紋理繪制
4.3.1LIC紋理的GPU生成及邊緣檢測
4.3.2稀疏紋理自適應(yīng)處理
4.3.3紋理冷暖光照繪制
4.4小結(jié)
參考文獻
第5章體可視化
5.1引言
5.2體可視化技術(shù)基礎(chǔ)
5.2.1體可視化基本原理
5.2.2基于可見性排序的體可視化方法
5.2.3基于光線投射的體可視化方法
5.3傳輸函數(shù)設(shè)計方法
5.3.1基于數(shù)據(jù)的傳輸函數(shù)設(shè)計
5.3.2基于圖像的傳輸函數(shù)設(shè)計
5.4格心網(wǎng)格數(shù)據(jù)直接體繪制方法
5.4.1格心網(wǎng)格直接數(shù)據(jù)重構(gòu)方法
5.4.2基于雙控制體的間斷態(tài)重構(gòu)方法
5.4.3間接繪制方法與直接繪制方法比較
5.4.4實驗結(jié)果
5.5非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格數(shù)據(jù)體光照方法
5.5.1光照模型
5.5.2采樣點梯度計算方法
5.5.3算法設(shè)計與實現(xiàn)
5.5.4實驗結(jié)果
5.6時變流場體繪制方法
5.6.1基于時空一致性的時變體繪制算法
5.6.2時間一致性分析與時間表建立
5.6.3基于GPU的算法實現(xiàn)
5.6.4實驗結(jié)果
5.7大規(guī)模數(shù)據(jù)并行體繪制方法
5.7.1數(shù)據(jù)劃分
5.7.2圖像合成
5.8小結(jié)
參考文獻
第6章特征可視化
6.1引言
6.2典型特征提取、跟蹤及事件檢測技術(shù)
6.2.1特征提取中的基本物理量
6.2.2渦特征提取的典型方法
6.2.3二維／三維流場特征智能特征提取
6.2.4基于旋轉(zhuǎn)熵的渦特征提取
6.2.5其他典型特征提取方法
6.2.6特征跟蹤與時間檢測技術(shù)
6.3模糊特征提取框架
6.3.1模糊聚類理論基礎(chǔ)
6.3.2流場特征模糊描述與自動提取
6.4流場拓撲分析
6.4.1拓撲結(jié)構(gòu)分析
6.4.2拓撲Voronoi圖方法
6.5拉格朗日擬序結(jié)構(gòu)提取技術(shù)
6.5.1拉格朗日擬序結(jié)構(gòu)的定義
6.5.2拉格朗日擬序結(jié)構(gòu)提取及可視化算法
6.5.3拉格朗日擬序結(jié)構(gòu)可視化應(yīng)用
6.6小結(jié)
參考文獻
第7章交互式可視化
7.1引言
7.2人機交互基礎(chǔ)
7.2.1相關(guān)交互硬件
7.2.2WIMP
7.2.3交互科學
7.2.4交互的使用
7.3交互式可視化技術(shù)分類
7.3.1修改類交互
7.3.2基于選擇的交互
7.3.3交互式可視分析
7.3.4其他
7.4CFD三維流場數(shù)據(jù)典型特征交互分析建模與實現(xiàn)
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實驗結(jié)果與分析
7.5基于草圖的交互式可視化
7.5.1流水線
7.5.2解釋
7.5.3接口設(shè)計
7.5.4應(yīng)用
7.5.5挑戰(zhàn)與問題
7.6GPU加速的交互式體繪制方法
7.6.1ICVE
7.6.2實驗結(jié)果與分析
7.7小結(jié)
參考文獻
第8章并行可視化
8.1引言
8.2數(shù)據(jù)組織與劃分
8.2.1經(jīng)典標量場數(shù)據(jù)劃分
8.2.2經(jīng)典矢量場數(shù)據(jù)劃分
8.2.3柵格劃分的二叉樹區(qū)間結(jié)點構(gòu)造算法
8.3并行繪制與圖像合成
8.3.1經(jīng)典并行繪制體系結(jié)構(gòu)與圖像合成
8.3.2G：PGPU加速CPU端無冗余圖像合成方法
8.3.3P2P直接通信的GPU端圖像合成及優(yōu)化方法
8.3.4胖繪制結(jié)點間層次式Soft—last并行繪制框架
8.4在線實時可視化
8.4.1原位可視化與移位可視化概述
8.4.2原位特征提取及跟蹤
8.4.3原位可視化繪制
8.4.4原位可視化框架
8.5小結(jié)與展望
參考文獻
第9章流場可視化系統(tǒng)
9.1引言
9.2典型系統(tǒng)介紹
9.2.1Tecplot
9.2.2EnSight
923AVS
9.3天河CFD并行可視化系統(tǒng)
9.3.1大規(guī)模流場可視化應(yīng)用需求
9.3.2系統(tǒng)簡介
9.3.3硬件環(huán)境
9.3.4軟件結(jié)構(gòu)
9.3.5系統(tǒng)功能
9.4小結(jié)
參考文獻