科学计算可视化

1 什么是科学计算可视化 科学计算可视化(简称可视化，英文是Visualization in Scientific Computing，简称ViSC)是计算机图形学的一个重要研究方向，是图形科学的新领域。 “Visualization”一词, 来自英文的“Visual”, 原意是视觉的、形象的，中文译成“图示化”可能更为贴切。事实上，将任何抽象的事务、过程变成图形图像的表示都可以称为可视化。与计算机有关的如可视化界面（Windows），可视化编程（Visual C++）等。但作为学科术语，“可视化”一词正式出现于 1987 年 2 月美国国家科学基金会（National Science Foundation，简称NSF ）召开的一个专题研讨会上。研讨会后发表的正式报告给出了科学计算可视化的定义、覆盖的领域以及近期和长期研究的方向。这标志着“科学计算可视化”作为一个学科在国际范围内已经成熟。 科学计算可视化的基本含义是运用计算机图形学或者一般图形学的原理和方法，将科学与工程计算等产生的大规模数据转换为图形、图象，以直观的形式表示出来。它涉及计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计及图形用户界面等多个研究领域，已成为当前计算机图形学研究的重要方向。 研究表明，人类获得的关于外 在世 界的信 息 80%以上是通 过视觉通 道 获得的。经过漫 长的进 化，人类视觉信 息 处理具 有高 速 、大容 量 、并 行 工作的特 点 。常 言 所 说 “百 闻 不 如一见 ”，“一图胜 过千 言 ”，就 是这个意思 。这些 特 点 早 已为祖 先 们 所 认 识 和应 用。 古 长城 上的烽 火 台 ，显 示了先 民 的智 慧 ，可以将重要的信 息 迅 速 大范围传 递 。作为千 百 年来文明载 体 的“图书 ”，“图”是在“书 ”前的！ “河 图洛 书 ”的传 说 ，显 示出“图”在我 们 文明的发端 及以后的发展 中所 起 的作用。今 天 ，设计图是借 助纸 张 的媒 介 表达 创 意，工程图是现代 工业 生产的依 据。可视化依 然 继 续 着借 助形象化方法表达 人类意图的传 统 。我 们 将看 到 ，可视化技 术产生的图是一种 全 新的形式。 可视化技 术的出现有着深 刻 的历 史 背 景 ，这就 是社 会的巨 大需 求 和技 术水 平 的进 步 。可视化技 术由 来已久 ，早 在 20 世 纪 初 期，人们 已经将图表和统 计等原始 的可视化技 术应 用于科学数据分 析 当...