[发明专利]一种将几何对象融入体绘制结果的方法

摘要

本发明涉及一种将几何对象融入体绘制结果的方法，属于科学计算可视化中的三维多变量数据场交互可视化分析领域。该方法先对几何对象进行体素化，并做高斯滤波处理，得到包含几何对象相关信息的参考体数据；然后基于光线投射法，用参考体数据控制选定的属性体数据的体绘制过程；最后在同一视图空间将几何对象叠加到属性体数据的体绘制结果上，由此得到融入了几何对象的体绘制结果。本发明在同一视图空间融合了几何可视化结果和体绘制结果，解决了一般融合方法的遮挡问题，可确保几何对象的可见性，有利于三维多变量数据场中局部细节与全局概况的同时显示，从而提高三维多变量数据场的可视化分析效率。

主权项

1.一种将几何对象融入体绘制结果的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、输入三维多变量数据场；步骤二、根据输入的三维多变量数据场构造几何对象G，其中几何对象G的构造方法根据实际需要而定；步骤三、将几何对象G体素化，得到参考体数据R，R的大小和分辨率与输入的三维数据场相同，其中取值为1的体素何对象G所占据的体素，取值为0的体素是空白区域；步骤四、对参考体数据R进行高斯滤波处理，其中高斯滤波核的大小根据实际应用情况确定；步骤五、根据实际需要从输入的三维多变量数据场中选取一个标量属性，令其对应的体数据为S；步骤六、按照实际需要为体数据S设置不透明度传递函数α和颜色传递函数C；步骤七、为参考体数据R设置不透明传递函数β，使体素值为0的区域完全透明，体素值为1的区域完全不透明，其他区域半透明；其中半透明区域的不透明度值按照实际需要确定；步骤八、采用光线投射法，按照步骤六和步骤七设置的结果，结合参考体数据R，对属性体数据S进行体绘制；具体方法是：将R和S重叠，然后按照光线投射法对S进行体绘制，其中如果投射光线在参考体数据R遇到不透明度值高于θ的区域D，则在该投射光线离开区域D时，将该投射光线在S中累积的体绘制结果清除，之后再按照正常的光线投射算法进行绘制；如果投射光线在参考体数据R中没有遇到不透明度值高于θ的区域，则按照正常的光线投射算法对S进行体绘制；控制参数θ的取值范围在0.0到1.0之间，具体取值根据实际需要设定；步骤九、在同一视图空间，将几何对象G叠加到步骤八的体绘制结果上同时显示，由此得到融入了几何对象的体绘制结果。