本书对科学计算可视化的内涵、现状及主要的工具软件作了回顾和总结，并针对科学仪器的应用，引入了科学计算可视化的数学基础、建模理论和优化算法，及人机交互的理论与方法，并在此基础上结合软件工程和软件体系结构原理，介绍了一种快速、可扩展的可视化系统的实现及应用。本书可供从事科学计算可视化、虚拟仪器及测试软件研究的教师、研究生和科研人员参考。

科学计算可视化是在计算机图形图像学基础上发展起来的一个崭新的领域。当前科学计算可视化的研究内容和方向主要为：体可视化、流场可视化、可视化人机交互、科学计算可视化的数据建模、可视化基本原理的研究、复杂对象形状的建模和复杂数据集基于模型的可视化等。

本书介绍了科学计算可视化的内涵、现状及主要的工具软件，科学计算可视化的数学基础以及建模理论，并在此基础上结合软件工程和软件体系结构原理，开发适用于信号处理和虚拟仪器的快速、可扩展的实时／非实时可视化系统。

本书共分五章，前三章介绍了与科学计算可视化系统相关的知识、理论和秦氏模型智能虚拟控件的内涵与规范；第四章介绍了智能虚拟显示器的功能定义和系统的软件实现；第五章介绍了智能虚拟显示器的应用实例，包括科学计算可视化系统的各种功能调用。

本书可供从事科学计算可视化、虚拟仪器及测试软件研究的教师、研究生和科研人员参考。

前言

第一章 绪论

 1.1科学计算可视化

 1.1.1科学计算可视化概述

 1.1.2科学计算可视化的内涵

 1.1.3科学计算可视化的现状

 1.2智能虚拟控件及智能虚拟显示器

 1.2.1非智能虚拟控件

 1.2.2智能虚拟控件

 1.2.3智能虚拟显示器控件

 1.2.4 VMIDS虚拟仪器开发系统

 参考文献

第二章 科学计算可视化与算法

 2.1科学计算可视化流程

 2.2三维数据场可视化

 2.2.1体绘制方法

 2.2.2规则数据场的面绘制方法

 2.2.3不规则数据场的可视化

 2.3科学计算可视化建模

 2.3.1线框架结构模型

 2.3.2表面模型

 2.3.3实体模型

 2.4真实感图形绘制

 2.4.1消隐

 2.4.2简单光照模型及明暗处理

 2.4.3插值明暗处理技术

 2.5颜色模型

 2.6基本图元及绘制

 2.7基本变换

 2.7.1三维齐次坐标与四元组

 2.7.2移变换

 2.7.3比例变换

 2.7.4旋转变换

 2.7.5错切变换

 2.7.6复合变换

 2.8投影变换

 2.9快速算法

 2.9.1二维／三维曲线快速显示

 2.9.2快速三角形网格化

 参考文献

第三章 科学计算可视化系统的体系构架

 3.1软件复用与构件技术

 3.2软件体系结构

 3.3软件体系结构的构建模式

 3.3.1管道模式

 3.3.2面向对象模式一

 3.3.3事件驱动模式”

 3.3.4解释器模式

 3.3.5分层模式

 3.4智能虚拟显示器的软件体系结构及实现

 参考文献

第四章 科学计算可视化系统的软件开发

 4.1可视化工具

 4.1.1 GDI／GDI+

 4.1.2 OpenGI

 4.1.3 DirectX

 4.1.4 IDL及其他

 4.2智能虚拟显示器的物理建模

 4.3图形显示理论及实现

 4.3.1图形模式

 4.3.2二维图形显示

 4.3.3三维图形显示

 4.4人机交互理论及实现

 4.4.1鼠标跟踪算法

 4.4.2放缩及插值

 4.4.3光标捕捉

 4.4.4双光标

 4.4.5坐标切换

 4.4.6切片分析

 4.4.7旋转

 4.4.8参数统计

 4.5面向对象的程序层次结构

 4.5.1程序的结构层次及API接口

 4.5.2图形绘制流程

 4.6统一模型及功能集成

 4.6.1统一模型及存储数据结构

 4.6.2功能集成

 4.7显示系统智能性与应用

 4.7.1显示系统的智能性

 4.7.2显示系统的操作 

 4.7.3显示系统的应用 

 参考文献

第五章 科学计算可视化系统的应用

 5.1科学计算可视化系统的应用流程

 5.2虚拟式动态信号分析仪

 5.2.1无纸记录仪

 5.2.2记忆示波器

 5.2.3频谱分析仪

 5.2.4传递函数分析仪

 5.3 VMIDS系统中的智能显示器应用

 5.4三维地形图的绘制

 参考文献