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上海交通大学电院博士课程内容介绍《科学数据可视化》

上海交通大学 免费考研网/2012-12-27


《科学数据可视化》

课程代码C033714学分/学时3.0/54开课时间
课程名称科学数据可视化
开课学院电子信息与电气工程学院
任课教师马利庄
面向专业(null)
预修课程数据结构和算法分析
课程讨论时数0 (小时)课程实验数0 (小时)
课程内容简介

科学计算可视化是当前计算机学科的一个重要研究方向,它主要研究如何把科学数据,例如通过计算或测量得到的数据,从卫星传送回来的图像,或是医学CT和MRI转换成可视的、能帮助人们理解的信息的计算方法。科学计算可视化技术在分子建模,医学图像,地球科学,空间探索,计算流体力学,有限元分析等方面有着广泛的应用。通过本课的学习,要求学生了解国内外科学计算可视化的研究背景,掌握可视化的基本概念和核心算法。主要的学习内容有:二维标量场等值线抽取算法;断层间表面重构算法;等值面生成和绘制算法;体绘制算法。学生在学习完本课程后,要求掌握以上的算法及实现方法,具备可视化编程及应用能力。

课程内容简介(英文)

Visualization in Scientific Computing is now a main research direction of Computer Science. It mainly studies the computational methods for converting and exploiting visual information that is easy to be understood for engineering from scientific dada, for examples, measured data, data from computing result, image data from satellite, and medical data from CT and MRI. Visualization in scientific computing has wide spread applications in the fields of molecule modeling, medical image processing, geology science, space exploration, computational fluid dynamics, finite element analysis. Through this course, students are required to learn the research background of scientific data visualization in the world, and the main concepts and algorithms of visualization techniques. Main contents for study include contours extraction in 2D scalar field, surface reconstruction from sections, generation of contour surfaces and rendering algorithms, volume illumination model and volume rendering methods. After this course, students are required to understand the above concepts, algorithms and implementing methods, and have the ability for programming in applications.

教学大纲

教学内容及供参考的学时要求。(一)课程学习内容 共36学时1.科学计算可视化的意义,参考模型,研究内容和应用领域 4学时2.可视化技术的分类2学时3.可视化中的数据类型和数据操作 2学时4.二维标量场等值线抽取 6学时5.断层间的表面重构 8学时6.等值面生成和绘制 8学时7.体绘制 6学时(二)习题讲解和学术讨论 8学时对平时布置的作业进行讲解分析,并展开进一步的讨论。(三)课程实验 10学时实现关键的可视化算法,如等值线提取算法,断层间表面重构算法,等值面绘制算法,体绘制算法等。同时组织学生参观数字媒体与数据重建实验室,了解当前可视化研究的热点和关键技术,开阔学生的视野。

课程进度计划

(无)

课程考核要求

要求学生在学完本课程后,掌握科学计算可视化的基本算法和实现方法,并能使用学到的知识综合性地解决实际问题。学生必须完成最终的大项目,以此来提高学生综合应用所学到的可视化知识来解决实际问题的能力。

参 考 文 献
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