第五讲二维平面数据其他可视化方法PPT课件.ppt

《二维平面数据其他可视化方法》 二维平面数据的可视化在计算机科学中占据着重要的地位，尤其是在科学计算领域。本讲主要介绍了四种常见的二维数据场可视化方法：颜色映射法、等值线法、立体图法和层次分割法，以及处理散乱数据的三角化方法。 1. 颜色映射法：这种方法是通过将数据值映射到颜色谱，以颜色深浅来表现数据的大小。在可视化系统中，通常会利用离散网格数据，并通过插值计算未采样点的颜色，以提高绘制速度。例如，神舟号宇宙飞船周围空气分布密度的显示就运用了这一方法，不同颜色代表不同的空气密度。 2. 等值线法：等值线是由满足特定函数值的点连成的线，如等高线、等温线。在矩形单元的网格中，算法首先计算交点，然后连接这些交点形成等值线。处理单元剖分可以解决可能出现的二义性问题，即将矩形单元分为四个三角形，确保每个三角形内最多只有一条等值线。 3. 散乱数据处理：当数据并非规则分布时，可以采用三角化技术。通过三角化将散乱数据点转化为三角形网格，接着在每个三角形上进行插值，最后绘制轮廓线。三角化有多种方法，如Dirichlet剖分和Delaunay三角化。Delaunay三角化能保证形成的三角形形状良好，避免产生瘦长的三角形。 4. Dirichlet剖分和Voronoi剖分：这两种剖分方法是基于点集的一种划分策略，每个点控制其邻近区域。当有新数据点加入时，可以通过特定算法动态调整剖分。 5. Delaunay三角化：Delaunay三角化强调点之间的几何平衡，能有效避免产生不利于视觉理解的三角形。在绘制轮廓线时，Delaunay三角化提供了稳定的基础，使得根据三角数据描绘轮廓变得相对简单。 6. 轮廓线绘制：基于三角形的轮廓线绘制过程中，首先要确定每个三角形顶点的符号（正或负），然后根据符号的不同组合判断是否存在轮廓线。对于顶点值为零的情况，需要额外处理。 总结来说，二维平面数据的可视化是通过各种技术将数据以直观的方式呈现出来，帮助人们理解和分析数据。颜色映射、等值线、三角化等方法各有优势，可以根据数据特性和需求选择合适的方法。在实际应用中，理解并熟练掌握这些方法，能够提升数据分析的效率和质量。