基于特征的流線種子點(diǎn)分布并行算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、流線可視化是矢量場(chǎng)可視化的重要方法之一，具有計(jì)算量小、直觀、適合交互分析等特性，在工程實(shí)踐中應(yīng)用廣泛。流線可視化的效果依賴于流線種子點(diǎn)的數(shù)量和位置，種子點(diǎn)分布一直是流線可視化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。為更好地表現(xiàn)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征，通常采用基于特征的流線種子點(diǎn)分布方法，但目前已有方法速度過慢，難以達(dá)到可視化實(shí)時(shí)交互的需求。本文研究了兩種基于特征的流線種子點(diǎn)分布方法的并行加速算法，并初步設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于特征的流線并行可視化軟件。本文的主要工作可總結(jié)如下

2、：
　　1、提出了一種基于相似度引導(dǎo)的流線種子點(diǎn)分布并行加速方法。該方法首先生成備選種子點(diǎn)集，然后各線程并行獲取種子點(diǎn)，并積分生成流線。在相似距離的約束下，各線程生成的流線相互影響，本文提出了副本和緩存技術(shù)來避免線程間的讀寫沖突和等待問題，最終可得到滿足相似距離約束的流線分布。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能很好利用單機(jī)多核的并行計(jì)算性能，可獲得較高的并行加速比，有效提高流線的生成速度。
　　2、提出了一種基于信息熵的流線種子點(diǎn)分布并

3、行加速方法。該方法首先由信息熵理論獲得矢量場(chǎng)的特征區(qū)域，得到初始流線種子點(diǎn)，然后利用副本和緩存技術(shù)實(shí)現(xiàn)流線的并行生成；得到初始流線后，采用矢量場(chǎng)分塊并行方式由已生成流線重建矢量場(chǎng)，進(jìn)而利用條件熵獲取更多的種子點(diǎn)，最終得到可反映矢量場(chǎng)特征的流線可視化效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法可獲得較高的加速比，有效提高了流線可視化的效率。
　　3、在上述工作基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于特征的流線并行可視化軟件。該軟件由數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、線程調(diào)度與管理模