给信息以智能

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1、给信息以智能

2、第1五大应用初显锋芒　　信息可视化的应用十分广泛,几乎可以应用于自然科学、工程技术、金融、通信和商业等各种领域。　　医学　　医学数据的可视化，已成为数据可视化领域中最为活跃的研究领域之一。由于近代非侵入诊断技术如CT、MRI和正电子放射断层扫描（PET）的发展,医生已经可以较易获得病人有关部位的一组二维断层图象。CT打破传统的胶片感光成像模式，通过计算机重构人体器官或组织的图像，使医学图像从二维走向三维，使人们从人体外部可以看到内部。PET把核技术与计算机技术结合起来。经核素标记的示踪剂注入人体后，核素衰变过程中产生的正电子湮灭通

3、过电子检测和计算机重构成像，使我们可以得到人体代谢或功能图像。在此基础上，利用可视化软件,对上述多种模态的图像进行图像融合，可以准确地确定病变体的空间位置、大小、几何形状以及它与周围生物组织之间的空间关系，从而及时高效地诊断疾病。在可视化技术的基础上可以进一步实现放射治疗、矫形手术等的计算机模拟及手术规划。　　油气勘探　　多年前，人们就已经找到了许多大型油气田。目前石油工业面临的一个严峻问题是：如何寻找规模小而埋藏深的油气田。除了寻找新油田之外，新技术的出现还允许我们通过改善分析和回收方法，使现存油田处于最佳状态，并延长很多油田的产油寿命。科学

4、家和工程技术人员必须先对大量的地震勘探数据进行精确的解释，然后才能确定油田是否存在，并确定对地下资源的开采管理方案。油气勘探的主要方式，是通过天然地震波或人工爆炸产生的声波在地质构造中的传播，来重构大范围内的地质构造，并通过测井数据了解局部区域的地层结构，探明油藏气藏位置及其分布，估计蕴藏量及其勘探价值。由于地震数据及测井数据的数据量极其庞大，而且分布不均匀，因而无法根据纸面上的数据作出分析。利用可视化技术可以从大量的地质勘探数据或测井数据中，构造出感兴趣的等值面、等值线，显示其范围及走向，并用不同颜色显示出多种参数及其相互关系，从而使专业人员

5、能对原始数据作出正确解释，得到矿藏是否存在、矿藏位置及储量大小等重要信息。这不仅可以指导打井作业、减少无效井位、节约资金，而且必将大大提高寻找油藏的效率，从而具有重大的经济效益及社会效益。　　气象预报　　气象预报关系到亿万人民的生活、国民经济的持续发展和国家安全。对灾害性天气的预报和预防将会大大减少人民生命财产的损失。气象预报的准确性依赖于对大量数据的计算和对计算结果的分析。一方面，科学计算可视化可将大量的数据转换为图像，在屏幕上显示出某一时刻的等压面、等温面、旋涡、云层的位置及运动、暴雨区的位置及其强度、风力的大小及方向等，使预报人员能对未来

6、的天气作出准确的分析和预测。另一方面,根据全球的气象监测数据和计算结果，可将不同时期全球的气温分布、气压分布、雨量分布及风力风向等以图像形式表示出来，从而对全球的气象情况及其变化趋势进行研究和预测。我国军事气象部门开发的“军用数值天气预报系统”，能高速处理数千个气象台站气象观测数据，自动滚动制作10天以内逐日军用天气预报、军事气象要素预报和三维可视化信息。　　工程　　可视化技术有助于整个工程过程一体化和流线化，并能使工程的领导和技术人员看到和了解过程中参数变化对整体的动态影响，从而达到缩短研制周期、节省工程全寿命费用的目的。可视化技术可将多种的

7、各种数据（包括表格数据、离散采样数据、贴体坐标数据、多重半结构网格数据和非结构网格数据等）融合成三维的图形图像。　　飞机、汽车、船舶等在设计时都必须考虑在气体、液体高速运动的环境中获得优良性能和正常工作。过去的做法是：将所设计的飞机模型放在大型风洞或水洞里做流体动力学的物理模拟实验，然后根据实验结果修改设计。这种做法既耗费资金，又延长了设计周期。目前已实现了在计算机上进行流体动力学的模拟计算，这就是计算流体动力学（CFD）。其核心是求解表示流体流动的偏微分方程。目前，利用超级计算机可以对复杂几何模型的Navier-Stokes方程式求解。最后可

8、计算出流场中各种参数在每一时刻的数值，但数据量十分庞大。为了理解和分析流体流动的模拟计算结果，必须利用可视化技术在屏幕上将数据动态地显示出来。例如，用多种不同方法表示出每一点的速度、压力、温度和组分等,并显示出涡流、冲击波、剪切层、尾流及湍流等。在流场的可视化中,既要提高显示速度，又要逼真地显示流场的细微结构和各种参数的等值面。当然，计算流体动力学和有限元分析一样，计算的速度和准确度受网格划分的影响很大，通过可视化技术可以针对不同对象，找到最适合的网格划分方法。　　新兴应用再试牛刀　　信息可视化不仅用图像来显示多维的非空间数据，使用户加深对数据

9、含义的理解，而且用形象直观的图像来指引检索过程，加快检索速度。　　信息可视化在商务、金融和通信等领域，有着十分广阔的应用前景。在通信领域，一方面，目前