標量場并行可視化引擎的研究與實現.pdf

1、在地球系統(tǒng)模式研究領域中，地球系統(tǒng)模式數據包含四部分:海洋數據、大氣數據、陸地數據和海冰數據。這些數據中存在很多的標量場，我們可以通過研究和分析這些標量場來加深對全球變化的認識，預測全球或區(qū)域氣候與生態(tài)環(huán)境的變化。隨著時間的推移，地球系統(tǒng)模式產生的數據量越來越大，若我們直接對這些數據進行分析和研究來預測未來的氣候變化，工作量將很大，且工作效率低，因此并行可視化方法被引進了地球系統(tǒng)模式研究中。通過各種可視化方法將地球系統(tǒng)模式數據可視化成為

2、二維或三維圖像，根據顏色或其他屬性來顯示變量的特征信息，更加直觀地展現了數據的特征，而通過并行計算加快了可視化的速度。偽彩、等值線及等值線標注可視化方法是地球系統(tǒng)模式數據可視化中重要的可視化方法。
　　 首先，在前人工作的基礎上，本文對偽彩、等值線和等值線標注算法進行研究，分別詳細闡述了算法實現流程。其次，針對偽彩和等值線算法，本文進行了并行性分析，發(fā)現偽彩和等值線算法具有高度并行性，應用CUDA架構實現了兩種算法的GPU加速，

3、提高了偽彩和等值線的計算效率。再次，針對等值線算法中等值線的繪制部分，結合人眼的視覺特性，提出了兩種符合人眼視覺特性的等值線繪制方法，解決了傳統(tǒng)繪制方法繪制的等值線效果圖突兀無藝術感問題，使等值線效果圖柔和，具有藝術效果。最后，利用QT開發(fā)框架，將三種可視化方法集成，形成了一個輕量級可視化系統(tǒng)，既實現了單個可視化方法的添加和繪制，也實現了多種可視化方法的疊加繪制，另外還實現了可視化結果的交互和存圖功能。
　　 本文實現的偽彩和等