内容介紹
摘要
随着科學資料可視化技術在各領域内的廣泛應用，出現了相當數量的科學資料可視庫供開發者進行二次開發，例如：OpenGL、IDL、PGL等。這些庫提供了強大的圖形生成功能。本論文利用了PGL庫并進行了二次開發，而且加強了它的功能，使在可視化操作時更為友善簡單。
本文在對科學資料可視化的基本概念簡單介紹後，還介紹了實作可視化操作的一些具體算法，如：構造一個可視化區域算法、構造一個坐标軸算法、将科學資料轉換成圖形對象算法、選擇移動圖形對象算法等。同時，為檢驗算法的正确性，用Visual C++開發了一個科學資料可視化示範系統。經示範系統測試，這些算法運作效率較好。
本文所設計的算法，以類庫的形式提供給其他開發者直接使用或做進一步的完善。
關鍵字：科學資料，MFC，可視化，面像對象設計，STL，BOOST ，PGL
Abstract
With the wide application of technology of Scientific Data Visualization in many fields, there are some good libraries, such as OpenGL, IDL and PGL, which can make it easy for developers to carry out their development. These libraries have strong process functions that make an object of image with Scientific Data.The thesis use the libraries of PGL to development software of Scientific Data Visualization, and make the software use comfortably and have a strong function.
After simply introducing the basic concept of Scientific Data Visualization, many algorithms and their characteristics have been analyzed in detail, such as building a region of visualization, an axe, a solution to change scientific data to a graphical object, and selecting and moving graphical object by mouse, etc. In order to test the exactness and effective of those algorithms, an image process demonstration system has been developed by means of using STL and BOOST libraries and the results have demonstrated that these algorithms especially in efficiency of operation of Visualization have many advantages.
Designed algorithms in this thesis are offered other developers to use or do further perfection in the form of Class library directly.
Key words:
Scientific Data, MFC, Visualization, Object-oriented design, STL , BOOST，PGL
目 錄
摘要I
ABSTRACTII
第1章 緒 論1
1.1 什麼是科學資料可視化1
1.2 發展概況及應用領域1
1.3 科學資料可視化主要研究的内容2
1.4 本論文的目的及主要内容3
第2章基礎知識4
2.1 STL簡介4
2.1.1 STL算法4
2.1.2 STL容器5
2.1.3 STL疊代器6
2.2 BOOST簡介6
第3章科學資料可視化的概述8
3.1科學資料可視化的基本概念8
3.1.1科學資料8
3.1.2可視化8
3.1.3科學資料可視化的原理概述8
3.2 科學資料可視化的表示模型9
3.2.1 科學資料模型10
3.2.2坐标軸模型10
3.2.3圖形圖像模型11
3.3科學資料可視化的發展趨勢11
第4章科學資料可視化總體的設計13
4.1 科學資料可視化的類包設計13
4.2 科學資料可視化設計中使用的資料結構14
4.2.1 Vector結構14
4.2.2 Shared_ptr結構16
第5章 科學資料可視化的主要類及算法描述17
5.1 CPGLREGION類：18
5.2 CPGLOBJECT類：20
5.3 CPGLAXE2D類：22
5.4 CPGLVECTOR類：24
5.5 CPGLLINE2D類：25
第6章 科學資料可視化的具體實作26
6.1 科學資料的組織26
6.2 科學資料到圖形對象的轉換26
6.3 将圖形對象的添加到REGION27
6.4 實作圖形可視化操作27
6.4 實作圖形視圖的導出32
第7章 示範系統34
6.1 主要功能運作執行個體35
6.2 系統主要特點39
第7章 結束語40
參考文獻41
第1章 緒 論
1.1 什麼是科學資料可視化
現代的科學資料可視化(Scientific Data Visualization)技術指的是運用計算機圖形學和圖像處理技術,将資料換為圖形或圖像在螢幕上顯示出來,并進行互動處理的理論、方法和技術。它涉及到計算機圖形學、圖像處理、計算機輔助設計、計算機視覺及人機互動技術等多個領域。資料可視化概念首先來自科學計算可視化(Visualization in Scientific Computing)，科學家們不僅需要通過圖形圖像來分析由計算機算出的資料，而且需要了解在計算過程中資料的變化。随着計算機技術的發展，資料可視化概念已大大擴充，它不僅包括科學計算資料的可視化,而且包括工程資料和測量資料的可視化。學術界常把這種空間資料的可視化稱為可視化(Volume Visualization)技術[1]。
1.2 發展概況及應用領域
近年來，随着網絡技術和電子商務的發展，對科學資料的研究提出了更高的要求，科學資料可視化技術随之發展起來。我們可以通過資料可視化技術，發現大量金融、通信和商業資料中隐含的規律，進而為決策提供依據。這已成為資料可視化技術中新的熱點。為适應硬體平台、作業系統、網絡和通信方面的飛速發展，可視化的軟體産品在近幾年中發展很快,其中以AVS/Express開發版、IDL(包括VIP、ION)和PV-WAVE等為代表。
科學資料可視化的應用十分廣泛,幾乎可以應用于自然科學、工程技術、金融、通信和商業等各種領域在國民經濟中發揮着越來越大的作用。其中資料可視化主要應用在以下幾個領域。
參考文獻
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[2] 怒火之袍. C++ STL簡介[EB/OL].
http://how.digichina.net/program/c/00000241.htm.2004-4-15
[3] 阿炯.走進Boost[J]. 《程式員》雜志2002年3月号
[4] 確定科技成為“第一生産力”[Z/OL].http://www.bast.net.cn/wsjl/baogaoting/2003/6/26/3951.shtml 2004-4-3
[5] 於丹. 送你一雙慧眼吧——唐澤聖教授談科學計算可視化技術的發展[J]. 《微..