前言 1
第一章 绪论 1
1.1 科学计算可视化 1
1.1.1 科学计算可视化概述 1
1.1.2 科学计算可视化的内涵 3
1.1.3 科学计算可视化的现状 6
1.2 智能虚拟控件及智能虚拟显示器 8
1.2.1 非智能虚拟控件 9
1.2.2 智能虚拟控件 9
1.2.3 智能虚拟显示器控件 14
1.2.4 VMIDS虚拟仪器开发系统 17
参考文献 19
第二章 科学计算可视化与算法 21
2.1 科学计算可视化流程 21
2.2 三维数据场可视化 26
2.2.1 体绘制方法 26
2.2.2 规则数据场的面绘制方法 32
2.2.3 不规则数据场的可视化 34
2.3 科学计算可视化建模 35
2.3.1 线框架结构模型 35
2.3.2 表面模型 36
2.4.1 消隐 39
2.4 真实感图形绘制 39
2.3.3 实体模型 39
2.4.2 简单光照模型及明暗处理 40
2.4.3 插值明暗处理技术 41
2.5 颜色模型 45
2.6 基本图元及绘制 55
2.7 基本变换 58
2.7.1 三维齐次坐标与四元组 58
2.7.2 平移变换 59
2.7.3 比例变换 60
2.7.4 旋转变换 60
2.7.5 错切变换 62
2.7.6 复合变换 63
2.8 投影变换 64
2.9 快速算法 65
2.9.1 二维／三维曲线快速显示 65
2.9.2 快速三角形网格化 67
参考文献 69
第三章 科学计算可视化系统的体系构架 72
3.1 软件复用与构件技术 72
3.2 软件体系结构 73
3.3 软件体系结构的构建模式 76
3.3.1 管道模式 76
3.3.2 面向对象模式 77
3.3.3 事件驱动模式 78
3.3.4 解释器模式 79
3.3.5 分层模式 80
3.4 智能虚拟显示器的软件体系结构及实现 81
参考文献 88
第四章 科学计算可视化系统的软件开发 91
4.1 可视化工具 91
4.1.1 GDI/GDI+ 91
4.1.2 OpenGL 92
4.1.3 DirectX 94
4.1.4 IDL及其他 95
4.2 智能虚拟显示器的物理建模 96
4.3 图形显示理论及实现 107
4.3.1 图形模式 107
4.3.2 二维图形显示 112
4.3.3 三维图形显示 113
4.4 人机交互理论及实现 116
4.4.1 鼠标跟踪算法 116
4.4.2 放缩及插值 118
4.4.3 光标捕捉 119
4.4.4 双光标 122
4.4.5 坐标切换 122
4.4.7 旋转 124
4.4.6 切片分析 124
4.4.8 参数统计 125
4.5 面向对象的程序层次结构 127
4.5.1 程序的结构层次及API接口 127
4.5.2 图形绘制流程 129
4.6 统一模型及功能集成 131
4.6.1 统一模型及存储数据结构 131
4.6.2 功能集成 132
4.7 显示系统智能性与应用 136
4.7.1 显示系统的智能性 136
4.7.2 显示系统的操作 137
4.7.3 显示系统的应用 144
参考文献 147
第五章 科学计算可视化系统的应用 148
5.1 科学计算可视化系统的应用流程 148
5.2 虚拟式动态信号分析仪 150
5.2.1 无纸记录仪 151
5.2.2 记忆示波器 157
5.2.3 频谱分析仪 159
5.2.4 传递函数分析仪 163
5.3 VMIDS系统中的智能显示器应用 165
5.4 三维地形图的绘制 168
参考文献 171