[發明專利]基于GPU的可交互三維流場自適應分辨率動態可視化方法

有效

• 申請號: 201710827686.5
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107633546B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 田豐林;程領騎;陳戈
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00;G06T15/04;G06T17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于GPU的可交互三維流場自適應分辨率動態可視化方法，具體包括以下基本步驟：

（1）根據預渲染的數據體遠、近平面矯正撒點位置：

根據數據范圍生成數據體，分別渲染數據體的外面和內面得到數據體的近平面和遠平面，顏色為歸一化后的深度值；在視截體中均勻撒點，將撒點位置的深度值進行相同的歸一化處理并與遠、近平面紋理比較；將視線方向上不在數據體范圍內的點，通過改變深度的方式移動到數據范圍內；

視截體與數據范圍有不重合區域；通過將數據體遠、近平面渲染成深度紋理，撒點后采樣深度紋理對點的位置并進行判斷，對撒在數據體前、后的點，計算其距遠裁剪面與近裁剪面之比，并以相同的比例重新放置在數據體遠、近平面之間；

（2）基于視截體生成概率密度體控制流線密度：

將概率密度圖按平行于裁剪面的方向插入到視截體中，其稀疏程度按照OpenGL深度精度變化規律由近到遠逐漸稀疏；粒子生成的概率密度球投影在離其最近的概率密度圖上；先平移再投影將概率密度圖層數擴充數倍；多張概率密度圖構成概率密度體；

根據視截體生成概率密度體，按照視口相機深度精度變化規律，離攝像機近的地方有更高的密度控制精度；通過將部分深度的粒子平移后再投影，把多層概率密度圖投影到一張紋理上輸出，生成概率密度體；

（3）通過傳輸函數調節流線的顏色和透明度：

將體繪制中的交互方法傳輸函數運用于矢量場可視化中，將流場特征值映射到顏色和不透明度上，供用戶實時調節，突出感興趣的特征。

2.根據權利要求1所述的基于GPU的可交互三維流場自適應分辨率動態可視化方法，具體包括以下基本步驟，所述步驟（3）中，通過傳輸函數方便用戶調節流線的透明度和顏色，突出特征區域；傳輸函數使用戶自由調節不同特征值對應的顏色和透明度，將不感興趣區域進行透明處理，使感興趣的區域凸顯出來。