npr技术在体绘制中的应用研究

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1、⑧中国近代第一所大学FOUNDEDIN1895天摩大薯TIANJINUNlVERSITY硕士学位论文-●学科专业：作者姓名：指导教师：计算机系统结构韩倩倩孙济洲教授天津大学研究生院2006年1月中文摘要在传统体数据可视化领域中，实现真实感效果的方法占据了主导地位，但是，大多数绘制方法面临一个难题，即如何调整绘制参数，使得结果能恰好显示出感兴趣的信息。与之对应地，近几年来，研究者们开始将非照片真实感绘制技术，即NPR技术，应用到体数据可视化方法当中，以扩展其信息显示功能。这里不需考虑任何基于物理的绘制模型，不再受追求真实感目的的限制，为了观察和分析的需要，利用NPR

2、思想，灵活地控制绘制结果的外观，使其显示出感兴趣的部分。体绘制是体数据可视化领域里的一种重要方法。本文将体绘制中应用NPR技术的情况分为两类：一类是利用NPR原理对体数据中的某些体现结构信息的特征区域进行增强，从而改进绘制效果。另外一类是为了满足某些特殊的观察需要，在体绘制中实现一些NPR效果。在增强技术中，本文为了使绘制结果同时含有深度信息，在原始边界增强公式中增加了距离因子；为了使轮廓增强效果更具合理性，在原始公式中添加了体度量因子。这两种改进方法的另一个优点是增加了在绘制多套数据时的灵活性，关于这种灵活性，本文进行了详细分析，并通过实验加以验证。另外，本文根

3、据样本距统计量能够反映样本数据值分布的特点，提出基于方差统计的增强算法，绘制结果能够突出显示局部方差统计值较大，即结构分布较复杂的区域。在实现NPR效果方面，本文通过在外形检测过程中结合距离颜色渐变的方法，解决了现有外形检测技术中缺乏深度信息的问题；另外，为了丰富检测到的结构信息，完成了积分融合方式的外形检测方法。在分析toneshading类的艺术性绘制技术基础上，本文提出了一种扩展算法，根据物体表面法向量和观察方向的夹角，物体颜色在冷暖色调之间插值，该方法能够突出物体的轮廓区域。关键词：，NPR技术体绘制边界增强轮廓增强外形检测toneshadingABSTR

4、ACTmthetraditionalvolumedatavisualization,mostofthetechniquesareusedtoobtainphoto-realisticeffectHowever,onespecialchallengeofmostrenderingapproachesisthespecificationofparameterssuchthattheresultingimagesaleinfactprovidingusefulinsightsintotheobjectsofinterest．Inrecentyears，researche

5、rshavebeguntoincorporateNPRtechniquesintovolumevisualizationprocessinordertoextentitsinformationdisplayfunctions．Inthisway,thereisnophysi∞basedrenderingmodel。andWealenotconfinedbythedestinationofphoto-realisticresult．Forspecificneedofobservationandanalysis．utilizingNPRprinciplestoflex

6、iblycon打oltheappe眦anceoftheresetimageandtohavetheinterested鲥maC珊七Volumerenderingisanimportantapproachinvolumevisualization．Inthispaper,applicationofNPRtechniquesinvolumerenderingisdividedintotwocategories：Oneistoenh锄ccfeatureareasofthevolumedatastructure80astoimproveremleringresult；th

7、eotheristoimplementsomeNPReffectsinvolumerenderingforspecialobservationrequiremenLIntheenhancementteclmiques,fordepthfloestobeacquiredintherenderingresult,depthfactoraleaddedintotheonginalboundaryenhancementequation；andgradientmagnitudefactorisaddedintothesilhouetteenhancementprocessS

8、Othat