基于GPU的地震剖面图形快速绘制算法

地震剖面图的绘制是二维地震数据可视化的基础。目前基于通用绘制引擎的地震剖面图绘制是在CPU上实现的,随着地震数据规模越来越大,传统绘制方法的绘制效率已经不能达到交互效率的要求,因此提出了一种地震剖面图快速绘制算法。该算法将地震数据的绘制和GPGPU技术相结合,利用GPU强大的并行计算能力实现图形光栅化处理。实验表明,在保证绘制效果的前提下,该方法极大地提高了绘制效率。     

基于相位恢复的三维可视化应用研究

空间曲面的三维数字化测量在工业检测、虚拟现实、影视艺术以及文物保护等领域具有重要的应用价值。提出一种实现自由曲面三维数字化的方法,该方法不仅能重建物体的几何模型,而且能实现物体表面色彩等纹理属性的恢复。利用结构光照明重建空间三维点云数据,并利用匹配算法建立物体的几何模型;然后通过交互式选取点优化策略进行纹理映射的方法实现目标物体的真实感三维重建。与传统的方法相比,该方法能够精确地实现目标物体的纹理重建,避免了特征检测困难或粘贴标准点等方法的数据处理困难以及后期数据的人工等操作,实验结果也验证了该方法的有效性。     

Visualizing Waypoints‐Constrained Origin‐Destination Patterns for Massive Transportation Data

Origin‐destination (OD) pattern is a highly useful means for transportation research since it summarizes urban dynamics and human mobility. However, existing visual analytics are insufficient for certain OD analytical tasks needed in transport research. For example, transport researchers are interested in path‐related movements across congested roads, besides global patterns over the entire domain. Driven by this need, we propose waypoints‐constrained OD visual analytics, a new approach for exploring path‐related OD patterns in an urban transportation network. First, we use hashing‐based query to support interactive filtering of trajectories through user‐specified waypoints. Second, we elaborate a set of design principles and rules, and derive a novel unified visual representation called the waypoints‐constrained OD view by carefully considering the OD flow presentation, the temporal variation, spatial layout and user interaction. Finally, we demonstrate the effectiveness of our interface with two case studies and expert interviews with five transportation experts.     

三维海战场雷达探测可视化研究与实现

雷达探测可视化是战场态势展示中的重要组成部分,是作战态势推演、态势评估等的必要依据。针对三维海 战场雷达探测可视化需求,深入研究了多干扰下雷达探测问题,给出了探测范围三维可视化模型和相应的绘制方法, 结合三维海战场环境、动态目标、干扰机干扰等战场态势要素,实现了三维海战场多干扰下雷达探测的动态绘制,从而 丰富了战场态势的展现内容,增强了三维海战场指挥决策能力。     

Linux软件性能分析与优化

为了全面分析Linux系统性能,预测系统潜在的瓶颈问题,首先使用Linux内核动态探测工具SystemTap来采集系统运行时的内核数据,将数据解析后借助Windows平台的可视化工具将解析结果以图形界面的方式输出。通过分析输出结果,可以定位引起系统性能问题的位置和原因,以此对系统做进一步的优化,以达到用户可接受的需求。     

Supervised principal component analysis: Visualization, classification and regression on subspaces and submanifolds

We propose “supervised principal component analysis (supervised PCA)”, a generalization of PCA that is uniquely effective for regression and classification problems with high-dimensional input data. It works by estimating a sequence of principal components that have maximal dependence on the response variable. The proposed supervised PCA is solvable in closed-form, and has a dual formulation that significantly reduces the computational complexity of problems in which the number of predictors greatly exceeds the number of observations (such as DNA microarray experiments). Furthermore, we show how the algorithm can be kernelized, which makes it applicable to non-linear dimensionality reduction tasks. Experimental results on various visualization, classification and regression problems show significant improvement over other supervised approaches both in accuracy and computational efficiency.     

基于DT-MRI数据的心肌纤维可视化及分析系统研究与实现

核磁共振弥散张量成像（Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging,DT-MRI）是近年来提出的一项新的医学影像技术。通过利用核磁共振技术测量细胞内多个方向上水分子弥散运动的特征,可以全面充分研究活体组织微细结构。基于犬心室的DT-MRI数据集开展了三维心肌纤维结构的可视化方法及其可视化系统设计与实现的研究。首先利用阈值滤波、中值滤波和邻域平均法对原始DT-MRI数据进行去噪预处理,然后利用体绘制技术、图元显示法和纤维跟踪法对犬心室的DT-MRI数据进行可视化。最后对基于DT-MRI数据的心肌纤维可视化应用进行了详细的需求分析和系统设计,基于VTK（Visualization Toolkit）实现一个DT-MRI数据的心肌纤维可视化和分析系统。实验结果表明该系统具有良好的交互性,为研究心脏结构提供了一个有力可视化工具。     

八节点六面体有限元网格自动消隐技术

文章基于图形消隐技术,利用C语言,开发了一套有限元网格与AutoCAD之间进行图形交换的软件系统,并利用该系统将三维有限元网格数据以3D表面的数据格式生成DXF文件.通过AutoCAD直接打开该DXF文件,然后利用AutoCAD提供的消隐功能对三维有限元网格进行自动消隐,从而提高了大量数据的显示能力,并且省去了消隐的复杂编程工作.     

推理过程的可视化研究

文章利用可视化技术,选择L系统为规则库的形式描述,实现推理的可视化。在知识表示方面,采用图形化的方法—逻辑演绎图,并将可视化因子加入规则。而在反向推理中,采用了模糊推理路径。最后用面向对象的方法实现。     

基于相密度的混沌吸引子可视化方法研究

针对以往混沌子可视化方法法存在的某些局限,提出了相密度定义从而对吸引子在相空间中的分布情况进行了全局性的定量描述,并为混沌吸引子可视化提供了有效的参考与控制,另外,基于相密度实现的混沌吸引子体绘制可视化方法与Lyapunov谱特征可视化方法,还从不同角度揭示了混沌行为的整体变化情况以及局部相空间中混系统的基本特征,并在丰富混沌吸引子可视化内容与形式的同时,降低了可视化过程的复杂性。