基于紋理的矢量場可視化并行方法研究.pdf

1、科學計算可視化是上世紀八十年代后期提出并迅速得到發(fā)展的一門新興學科。它利用計算機圖形學和圖像處理的先進技術與方法，采掘隱含在空間數(shù)據(jù)場中的信息，并轉(zhuǎn)換成人類視覺可以感知的計算機圖像，大大提高了研究者對信息的理解速度和準確率。矢量場可視化是科學計算可視化中最具挑戰(zhàn)性的研究課題之一，它將科學和工程計算等產(chǎn)生的大規(guī)模矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形、圖像，并以直觀的形式表示出來，使人們以直觀形象的方式解釋理解抽象科學數(shù)據(jù)中包含的客觀規(guī)律，具有廣泛的應用領域

2、。 線積分卷積(Line Integral Convolution，LIC)方法是一種基于紋理生成技術的矢量場可視化映射方法，線積分卷積法能連續(xù)反映場中各點的方向，即使在矢量方向變化很大的區(qū)域，也能揭示出矢量的方向，可以較好地表達出矢量場的細節(jié)。線積分卷積法生成的圖像連續(xù)細致，具有多分辨率，并且能夠充分發(fā)掘矢量場點之間的相關性，具有廣闊的發(fā)展前景。但其計算量過大，耗時過多，影響了它的應用。 近年來隨著并行計算技術的發(fā)展，

3、并行計算已經(jīng)成為提高計算能力最有效、最流行的一種方法。狹義地講，并行計算就是在多個CPU上實現(xiàn)多組計算任務同時進行，使原來按序列依次進行的計算工作并行完成，從而大大提高計算效率。 本文首先分別對矢量場可視化技術和并行計算技術進行了分析和探討，介紹了當前最流行的基于消息傳遞的并行編程環(huán)境MPI(Message Passing Interface)。然后針對線積分卷積算法進行了比較深入的研究，接著把并行思想與線積分卷積算法中的計算問