摘要
隨著科學(xué)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)在各領(lǐng)域內(nèi)的廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)了相當(dāng)數(shù)量的科學(xué)數(shù)據(jù)可視庫供開發(fā)者進行二次開發(fā)，例如：OpenGL、IDL、PGL等。這些庫提供了強大的圖形生成功能。本論文利用了PGL庫并進行了二次開發(fā)，而且加強了它的功能，使在可視化操作時更為方便簡單。
本文在對科學(xué)數(shù)據(jù)可視化的基本概念簡單介紹后，還介紹了實現(xiàn)可視化操作的一些具體算法，如：構(gòu)造一個可視化區(qū)域算法、構(gòu)造一個坐標(biāo)軸算法、將科學(xué)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形對象算法、選擇移動圖形對象算法等。同時，為檢驗算法的正確性，用Visual C++開發(fā)了一個科學(xué)數(shù)據(jù)可視化演示系統(tǒng)。經(jīng)演示系統(tǒng)測試，這些算法運行效率較好。
本文所設(shè)計的算法，以類庫的形式提供給其他開發(fā)者直接使用或做進一步的完善。
關(guān)鍵字：科學(xué)數(shù)據(jù)，MFC，可視化，面像對象設(shè)計，STL，BOOST ，PGL














Abstract
With the wide application of technology of Scientific Data Visualization in many fields, there are some good libraries, such as OpenGL, IDL and PGL, which can make it easy for developers to carry out their development. These libraries have strong process functions that make an object of image with Scientific Data.The thesis use the libraries of PGL to development software of Scientific Data Visualization, and make the software use comfortably and have a strong function.
After simply introducing the basic concept of Scientific Data Visualization, many algorithms and their characteristics have been analyzed in detail, such as building a region of visualization, an axe, a solution to change scientific data to a graphical object, and selecting and moving graphical object by mouse, etc. In order to test the exactness and effective of those algorithms, an image process demonstration system has been developed by means of using STL and BOOST libraries and the results have demonstrated that these algorithms especially in efficiency of operation of Visualization have many advantages.
Designed algorithms in this thesis are offered other developers to use or do further perfection in the form of Class library directly.

Key words:
Scientific Data, MFC, Visualization, Object-oriented design, STL , BOOST，PGL


目 錄
摘要 I
ABSTRACT II
第1章 緒　論 1
1.1 什么是科學(xué)數(shù)據(jù)可視化 1
1.2 發(fā)展概況及應(yīng)用領(lǐng)域 1
1.3 科學(xué)數(shù)據(jù)可視化主要研究的內(nèi)容 2
1.4 本論文的目的及主要內(nèi)容 3
第2章 基礎(chǔ)知識 4
2.1 STL簡介 4
2.1.1 STL算法 4
2.1.2 STL容器 5
2.1.3 STL迭代器 6
2.2 BOOST簡介 6
第3章 科學(xué)數(shù)據(jù)可視化的概述 8
3.1科學(xué)數(shù)據(jù)可視化的基本概念 8
3.1.1科學(xué)數(shù)據(jù) 8
3.1.2可視化 8
3.1.3科學(xué)數(shù)據(jù)可視化的原理概述 8
3.2 科學(xué)數(shù)據(jù)可視化的表示模型 9
3.2.1 科學(xué)數(shù)據(jù)模型 10
3.2.2坐標(biāo)軸模型 10
3.2.3圖形圖像模型 11
3.3科學(xué)數(shù)據(jù)可視化的發(fā)展趨勢 11
第4章 科學(xué)數(shù)據(jù)可視化總體的設(shè)計 13
4.1 科學(xué)數(shù)據(jù)可視化的類包設(shè)計 13
4.2 科學(xué)數(shù)據(jù)可視化設(shè)計中使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 14
4.2.1 Vector結(jié)構(gòu) 14
4.2.2 Shared_ptr結(jié)構(gòu) 16
第5章　科學(xué)數(shù)據(jù)可視化的主要類及算法描述 17
5.1 CPGLREGION類： 18
5.2 CPGLOBJECT類： 20
5.3 CPGLAXE2D類： 22
5.4 CPGLVECTOR類： 24
5.5 CPGLLINE2D類： 25
第6章　科學(xué)數(shù)據(jù)可視化的具體實現(xiàn) 26
6.1 科學(xué)數(shù)據(jù)的組織 26
6.2 科學(xué)數(shù)據(jù)到圖形對象的轉(zhuǎn)換 26
6.3 將圖形對象的添加到REGION 27
6.4 實現(xiàn)圖形可視化操作 27
6.4 實現(xiàn)圖形視圖的導(dǎo)出 32
第7章　演示系統(tǒng) 34
6.1 主要功能運行實例 35
6.2 系統(tǒng)主要特點 39
第7章　結(jié)束語 40
參考文獻 41


第1章 緒　論
1.1 什么是科學(xué)數(shù)據(jù)可視化
現(xiàn)代的科學(xué)數(shù)據(jù)可視化（Scientific Data Visualization）技術(shù)指的是運用計算機圖形學(xué)和圖像處理技術(shù),將數(shù)據(jù)換為圖形或圖像在屏幕上顯示出來,并進行交互處理的理論、方法和技術(shù)。它涉及到計算機圖形學(xué)、圖像處理、計算機輔助設(shè)計、計算機視覺及人機交互技術(shù)等多個領(lǐng)域。數(shù)據(jù)可視化概念首先來自科學(xué)計算可視化（Visualization in Scientific Computing），科學(xué)家們不僅需要通過圖形圖像來分析由計算機算出的數(shù)據(jù)，而且需要了解在計算過程中數(shù)據(jù)的變化。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)可視化概念已大大擴展，它不僅包括科學(xué)計算數(shù)據(jù)的可視化,而且包括工程數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)的可視化。學(xué)術(shù)界常把這種空間數(shù)據(jù)的可視化稱為可視化（Volume Visualization）技術(shù)[1]。
1.2 發(fā)展概況及應(yīng)用領(lǐng)域
近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子商務(wù)的發(fā)展，對科學(xué)數(shù)據(jù)的研究提出了更高的要求，科學(xué)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)隨之發(fā)展起來。我們可以通過數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，發(fā)現(xiàn)大量金融、通信和商業(yè)數(shù)據(jù)中隱含的規(guī)律，從而為決策提供依據(jù)。這已成為數(shù)據(jù)可視化技術(shù)中新的熱點。為適應(yīng)硬件平臺、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和通信方面的飛速發(fā)展，可視化的軟件產(chǎn)品在近幾年中發(fā)展很快,其中以AVS/Express開發(fā)版、IDL（包括VIP、ION）和PV-WAVE等為代表。
科學(xué)數(shù)據(jù)可視化的應(yīng)用十分廣泛,幾乎可以應(yīng)用于自然科學(xué)、工程技術(shù)、金融、通信和商業(yè)等各種領(lǐng)域在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著越來越大的作用。其中數(shù)據(jù)可視化主要應(yīng)用在以下幾個領(lǐng)域。
參考文獻
[1] 劉文煒著. 圖形圖像處理軟件PhotoStyler 2.0概述[J/OL]. CNKI系列數(shù)據(jù)庫鏡像站:中國期刊全文數(shù)據(jù)庫.
[2] 怒火之袍. C++ STL簡介[EB/OL].
http://how.digichina.net/program/c/00000241.htm.2004-4-15
[3] 阿炯.走進Boost[J]. 《程序員》雜志2002年3月號
[4] 確保科技成為“第一生產(chǎn)力”[Z/OL].http://www.bast.net.cn/wsjl/baogaoting/2003/6/26/3951.shtml 2004-4-3
[5] 於丹. 送你一雙慧眼吧——唐澤圣教授談科學(xué)計算可視化技術(shù)的發(fā)展[J]. 《微..