[发明专利]一种面向不规则海洋流场数据的三维流线动态可视化算法

权利要求书

1.面向不规则海洋流场数据的三维流线动态可视化算法，其特征在于，该算法包括：一种基于空间分辨率的种子点生成算法，一种针对不规则流场数据的四面体网格建模算法，一种高视觉感知度的三维流线可视化算法；其中：

（1）基于空间分辨率的种子点生成算法，用于生成流线种子起始点，控制流线之间的间距，制定流线放置策略；

（2）不规则流场数据的四面体网格建模算法，用于拟合不规则流场数据的空间结构，建立四面体网格，作为流线步长积分的单元和控制网格；

（3）高视觉感知度的三维流线可视化算法，用于将积分出的三维流线采用适合表达流场语义的方式绘制表达，提高用户的视觉信息获取。

2.根据权利要求1所述的算法，其特征在于，所述种子点生成算法是基于四面体控制网格中的联通区域和空间分辨率进行的，在种子点放置过程和流线生成过程，对流线经过的控制网格进行填充，在未填充有效区域作为备选种子点区域。

3.根据权利要求1所述的算法，其特征在于，所述面体网格建模算法基于四面体单元，将矢量数据场分割成四面体单元，定义邻接关系；逐步将点定位到矢量场中四面体单元内；根据定位点速度矢量方向的变化量自适应确定积分步长。

4.根据权利要求1的算法，其特征在于，所述高视觉感知度的三维流线可视化算法表达定性和部分定量的语义：线或箭头的方向表达流场流向，通过图元疏密程度、尾迹长短、图元尺寸表达，配合前景颜色、背景颜色高感知的表达流场语义信息。

5.根据权利要求1的算法，其特征在于，首先对流场矢量数据进行预处理，然后建立四面体控制网格，在运用龙格库塔四阶函数进行积分，最后对流线采用高感知度的视觉表达方式表达流场语义。

6.根据权利要求1的方法，包括以下步骤：

（1）根据流场矢量数据进行数据预处理，记录流场语义信息和无效信息；

（2）采用考虑空间分布率的种子点生成算法，放置三维流线并控制流线间距；

（3）根据不规则数据的空间结构，建立四面体网格结构，存储邻接关系；

（4）采用龙格库塔四阶积分算分对数据进行几何积分，生成流线控制点；

（5）采用高感知度的图元表达方法，提高用户体验，表达流场语义信息；

（6）编辑流线安交互参数，绘制流线，表达流场信息。