可視化的案例
自研流場可視化軟件（VTK數據可視化/數值模擬可視化）
</p><p><strong>2.基本可視化能力</strong></p><p>標量場可視化：等值面、等值線、曲面切片、體繪制、色彩映射、傳遞函數、色帶注記。</p><p>向量場與張量場可視化：箭頭場、箭頭密度控制、流線、流束、路徑線、霧化/LIC 等。</p><p>體繪制與光照效果：體積渲染、霧化、光線追蹤、陰影與光照調參。</p><p>交互式切割/裁剪、平移/旋轉/縮放、裁剪體的布爾組合。</p><p><strong>3.高級可視化與分析工具</strong></p><p>流線、流束和粒子追蹤（在時間依賴數據中的粒子追蹤、時間步序列）。</p><p>渦結構與渦量分析：渦度、Q-criterion、λ2、swirling strength、渦核識別等。</p><p>標量-向量場聯合可視化：如在同一視圖中顯示溫度場和速度場的關系、等值面的疊加。</p><p>統計與分布分析：均值、方差、峰度、直方圖、PDF、時間序列分析、功率譜等。</p><p>數據降維與降噪：濾波、平滑、局部擬合、小波變換、降維方法（POD、ICA、DMD 等的可選實現）。</p><p><strong>4.時間與動畫能力</strong></p><p>時間步的逐幀查看、時間線滑塊、時間重采樣/插值、動態更改參數的可視化。</p><p>動畫導出（視頻、序列圖像）與時間軸標記。
展開 拆分數據與可視化，才能深入解析數據可視化
數據可視化因當代信息量的劇增，開始更加深入人類社會的生活，逐漸成為了我們消費信息的主流方式。有趣的是，托了中文強大構詞能力的福，“數據可視化”（Data Visualization)作為一個譯詞，隱隱顯得莫名地高端難解了。
其實”化“字跟在某個字、名詞或者形容詞后通常構成一個動詞，常用于翻譯“ization”后綴：如工業化（industrialization）、現代化（modernization）、全球化（globalization）。這樣理解來，”可視化“也在描述一種“讓大家看見的”發展方向，或者能力。數據可視化的領域是廣博且在不斷擴展的，那用五個字去完整地整個領域終究稍顯單薄。本文旨在給數據可視化（Data Visualization）下一個定義，盡力為大家引入數據可視化的無窮趣味和無盡可能性。
那么，什么是數據可視化呢？
出色的可視化作品往往都有奪目而入的標題，搭配得當的顏色，文如其義的字體，真知灼見的分析。我們其實在欣賞一幅好的可視化作品的同時，也在欣賞”交流的藝術“，”顏色的藝術“，”字體的藝術“，”分析的藝術“等等等等。當此類藝術致力于將數據呈現給大眾時候，就成了“數據可視化的藝術”。其實早有學者先賢在數據可視化領域做出許多探索和成就。當今國際數據可視化界的翹楚Nadieh Bremer(作者認她為數據可視化第一人）曾對數據可視化下過定語：“Encode data into visual elements”。即，把數據編入視覺元素。白話就是：“看見”數據。但是，光是看得見數據，就夠了嗎？我們又想“看”出什么呢？色彩斑斕的美感？發人深省的見解？還是可以自由探索的頭腦風暴平臺？管中窺豹，只可見一斑。
展開 三維數據可視化與傳統可視化的差別
什么叫三維數字化?
以現階段大數據中心來說，關鍵存有投資管理、動環控制管理方法及其環境安全管理管理方法這三大層面的難題。投資管理層面，具體表現在無機房群控系統對策，無法使全部系統軟件高效率運作，欠缺空間布局及其財產自動化技術可視化工具，在平時維護保養層面，欠缺財產的查尋、精準定位、導航欄數據可視化運營專用工具。
在這類情況下，制造行業便從一開始的3D背景，轉變成有著一定互動交流工作能力的偽3D實體模型，最終轉變成可開展互動式、含有多種多樣視覺感受、仿真模擬的3D頁面。而且在3D渲染頁面下，也添加主機房投資管理、工程項目管理與環境安全管理等多種多樣機房管理作用。逐漸的擴張3D大數據中心數據可視化服務平臺的應用性、真實有效與可參與性的性能指標，產生了詳細的三維數據化管理服務平臺。
為何傳統式監控器會淘汰?
伴隨著大數據中心的工程規模越來越大，主機房計算機軟件的總數日益增加，機器設備相對密度愈來愈高，機房管理工作人員對大數據中心視頻監控系統的規定也愈來愈高，傳統式的機房監控系統軟件不能滿足機房管理工作人員對大數據中心“集中化監控器、統一管理方法”要求。主要表現在：
1.人機交互技術能力差，且頁面單一，簡易。情景單一，沒法總體查詢，比如環境監控系統，只有監控器自然環境，需轉換頁面才能夠見到別的內容。頁面數據信息無法定位至機器設備，造成 技術人員需根據實際名字，紀錄相對部位。且在產生常見故障時，沒法第一時間明確常見故障真實的地理位置。2.選用了多種多樣機器設備提交數據信息方法。這類方法造成 了常見故障點增加，且增加數據信息對服務器的借助性，一旦服務器互聯網通訊中斷，數據信息便遺失。
3.實際操作智能化系統相比于三維服務平臺低，很多數據信息必須技術人員根據了解后，才可一切正常收看。監控器內容簡單，及時性差。
展開 《工程可視化輔助設計理論方法與應用》
目錄：
前言
理論方法篇
第一章 工程可視化輔助設計基本理論及其構成體系
1.1 CAD及其發展趨勢
1.2 工程可視化輔助設計（VCAD）基本概念
1.3 工程可視化輔助設計理論的構成體系
1.4 工程可視化輔助設計的工作流程
1.5 工程VCAD系統的基本功能
1.6 智能CAD技術的基本功能
1.7 幾何造型技術
1.8 圖形顯示技術
1.9 工程可視化輔助設計中的有限元方法概述
第二章 基于GIS的工程可視化輔助設計理論與方法
2.1 地理信息系統（GIS）的工程可視化輔助設計理論與方法
2.2 GIS與工程VCAD的結合途徑及方法
2.3 基于GIS的工程VCAD系統基本框架
2.4 數字地形三維建模方法
2.5 數字地質三維建模方法
2.6 基于GIS的建筑物交互式參數化輔助設計方法
2.7 基于GIS的工程設計可視化技術
第三章 數字地質三維建模及其可視化分析方法
3.1 復雜地質三維可視化數字建模
3.2 數字地質三維建模過程
3.3 地質NURBS曲面構造技術
3.4 地質趨勢面分析技術
3.5 地質三維數字模型的可視化及其分析
3.6 地質三維可視化分析軟件（VisualGeo）系統的開發
3.7 工程應用案例
第四章 基于GIS的工程施工三維動態可視化仿真技術
第五章 面向對象的圖形輔助仿真建模方法
第六章 工程可視化輔助設計中的優化決策方法
第七章 基于網絡環境的大型工程遠程設計和管理
應用篇
第八章 地下洞室群施工組織可視化輔助設計與優化
第九章 混凝土壩施工組織可視化輔助設計與優化
第十章 土石壩施工組織可視化輔助設計及土石方動態調配
第十一章 導流臨時擋泄水建筑物可視化輔助設計與優化
第十二章 施工導航流過程三維動態可視化分析
第十三章 施工場地時空布置可視化輔助設計與仿真
參考文獻
展開 
三維可視化的應用前景
三維可視化技術是將物理對象或構想對象1:1逼真三維再現到計算機上的技術。三維可視化技術是未來智能單元、智能產線、智能車間、智能工廠三維可視化數字孿生系統建設的基礎。
三維可視化的應用前景
1.三維可視化技術從計算機學科出發，已經滲透到各個學科。例如，在建筑、交通、電力等領域，三維可視化技術可以提高決策者的可預測性，并提前評估質量和成果，避免不必要的浪費和損失。三維可視化的發展不僅縮小了現實世界和計算機虛擬世界的差距，擴大了人們的視野，使人們更好地理解世界，而且對人們改造世界起到了很好的指導作用。因此，以物聯網為基礎的三維可視化數字信息綜合管理系統將對現有數字建設產生革命性沖擊，成為未來數字建設的主流技術。
2. 三維可視化技術在各個領域的應用發展已經初見規模。以數字電廠為例，智慧電廠發展如火如荼，針對電廠的各類智慧系統的終端展示平臺基本都將數據進行可視化處理，在安全管理、運行管理等方面有著重要作用。
3.三維可視化系統的開發與實現
基于建模軟件、三維制作平臺、面向對象的編程語言，提供可視化系統的查詢分析、漫游瀏覽、實時渲染、在線發布等功能。系統設計主要分為數據收集、數據處理和編程實現幾個部分。
數據收集主要是利用衛星遙感圖像，利用數字原理圖、航拍照片、數碼相機、圖片紋理和測量手段獲取等高線，然后利用等高線數據，通過三維軟件建立虛擬現實的可視化模型。此外，使用相關軟件生成地形、地形模型后，可以將其導入三維可視化平臺，并使用應用程序和數據庫訪問和查詢空間數據。
展開 無可替代：工業正向設計中的數據可視化技術
來源：本文為安世亞太原創作品，上海安世亞太授權轉載
前言
工業正向設計體系是一套基于模型的系統工程體系，而整個MBSE體系架構會涉及到眾多模型，如需求模型、設計模型、仿真模型等，如何有效直觀地可視化展示各個階段模型數據，輔助工程師進行正向設計決策，是當前工業正向設計體系的一大難題。而隨著數字孿生場景的不斷細化落地，如何真實高效地描述和映射物理產品，同樣也是當前數字孿生領域急迫需要解決的問題。這些都與模型數據可視化及封裝技術息息相關。
一、產品數字模型可視化集成封裝
產品正向設計過程從需求設計、功能設計、物理設計到各階段逐級驗證，每個階段都可以借助可視化手段輔助工程師進行設計決策，尤其是在物理設計和性能指標驗證階段。而產品數字化模型可視化集成封裝，是從工業產品問題對象出發，基于統一建模開發環境進行數字化建模形成標準化數學模型，通過可視化集成封裝環境實現組態可視化插件與模型參數的關聯映射和封裝發布，最后通過分布式調度運行環境實現可視化封裝模型的智能運行調度。
圖 1產品數字化模型可視化封裝過程示意圖
二、可視化集成仿真環境
可視化集成仿真環境ViSim是基于異構設計仿真工具的一體化集成融合技術和可視化組態插件關聯技術實現工業產品數字化模型集成封裝發布運行的一體化應用環境。為滿足異構設計仿真模型可視化集成封裝的需求，在考慮集成封裝通用功能的前提下，采用模塊化、插件式系統架構模式，支持用戶對當前不支持的模型封裝以插件的形式進行擴展。
圖 2可視化集成仿真環境整體框架結構示意圖
集成封裝主環境(AutoWrapFrame)：模型集成封裝的主要應用環境，支持用戶進行參數文件導入、參數選取識別、調用程序選擇、綁定界面選擇、試運行等。
展開 數據三維可視化的全介紹
數據可視化是指根據數據的性質、特征，以適當的方式（如圖形圖像）直觀、概念地顯示數據。幫助大家更好地理解數據，掌握數據中有用的信息。
數據可視化的發展與應用
數據可視化不是一種新技術，其起源可以追溯到20世紀50年代計算機圖形學的初期。隨著互聯網、計算機技術的迅速發展，各種數據可視化出現在人們的眼前。
近兩年來，大數據備受關注，互聯網端數據分析類產品正在崛起。企業自多年前構建IT系統以來積累了大量數據，這些數據對企業很有價值。
數據可視化應用可以分為三類：
宏觀態勢可視化：宏觀態勢可視化是指在特定環境下檢測隨著時間變化的目標主體，可以直觀、靈活、真實地顯示宏觀態勢，快速掌握特定領域的總體態勢和特征。
設備仿真運行可視化：通過圖像、三維動畫和計算機程序控制技術與實際模型融合，直觀地顯示設備，使管理員對于設備有具體的概念。設備的所有參數都一目了然，大大減少管理者的勞動強度，提高管理效率和管理水平。
數據統計分析可視化：被廣泛應用于商業智能、政府決策、公共服務、營銷等領域。通過可視化的數據圖表，可以清晰有效地傳達信息。
數據三維可視化的應用前景
1.三維可視化技術從計算機學科出發，已經滲透到各個學科。例如，在建筑、交通和醫學領域，三維可視化技術可以提高決策者的可預測性，并提前評估質量和成果，避免不必要的浪費和損失。仿真技術方面的應用可以為醫學手術實施、機械制造加工、礦物開采加工、水利設施建設等提供一定的決策作用。
三維可視化的發展不僅縮小了現實世界和計算機虛擬世界的差距，擴大了人們的視野，使人們更好地理解世界，而且對人們改造世界起到了很好的指導作用。因此，以物聯網為基礎的三維可視化數字信息綜合管理系統將對現有數字建設產生革命性沖擊，成為未來數字建設的主流技術。
2. 三維可視化技術在各個領域的應用發展已經初見規模。
展開 數字孿生數據中心與可視化計算設備硬件配置選型
（五）數字孿生-超高分可視化工作站部分
5-1 超高分辨率可視化工作站主要應用
超高分辨率可視化工作站主要用于處理大型、高分辨率數據集的可視化任務。以下是一些常見的應用：
（1）科學研究：超高分辨率可視化工作站可用于對各種科學數據進行可視化，例如地球物理學、氣象學、天文學、生物學、物理學等領域的數據，這些數據通常由各種探測器、望遠鏡、掃描儀等設備獲取，數據量大。
科學家們可以使用這些工作站來處理大規模的數據集，需要進行高質量的可視化和分析，從而更深入地了解自然現象和物理過程。
（2）工程設計：在工程設計中，超高分辨率可視化工作站可以用于可視化模型，例如CAD（計算機輔助設計）模型、建筑結構、制造工藝、機械零部件等，以便更好地理解設計并發現潛在的問題。如，在汽車工程中，工程師可以使用這些工作站來查看汽車模型的內部結構，進行三維可視化、動畫制作、模擬仿真等工作、分析碰撞測試等等。
（3）醫學成像：醫學成像是一種高分辨率數據集，例如CT（計算機斷層掃描）、MRI（核磁共振成像）、PET（正電子發射斷層掃描）等醫學圖像數據。醫生可以使用超高分辨率可視化工作站來查看CT掃描、MRI等醫學圖像，進行高分辨率的可視化和分析，以更準確地診斷病情。
（4）金融建模：在金融領域，超高分辨率可視化工作站可以用于對金融數據進行可視化，例如股票價格、交易量、市場趨勢等等。金融分析師可以使用這些工作站，這些數據通常需要進行高質量的可視化和分析，制作更具吸引力和互動性的報告和圖表。
超高分辨率可視化工作站在許多不同的領域都有應用，這些領域需要處理大規模、高分辨率的數據集。通過使用這些工作站，用戶可以更輕松地理解數據并做出更明智的決策。
5-2 3D可視化超高分圖形服務器介紹
3D可視化服務服務器主要是呈現數字孿生模型的3D可視化效果，以實現更直觀的數據分析和交互體驗。
展開 VirtualLab：光波導k域布局可視化（“神奇的圓環”）
在VirtualLab Fusion中，k-Layout可視化工具提供了一種在k域中強大的圖解方法，用于分析特定光波導布局的光導和耦合條件。
概念
方向轉換器計算器
可以通過“開始”>“計算器”找到方向轉換器計算器，這有助于演示指定角度的不同方式。
k域可視化
k域可視化：平面波的傳播
k域可視化：全內反射
k域可視化：FOV“盒子”
k域可視化：k域中的RGB和FOV
k域可視化：FOV“盒子”的運輸
k域可視化：利用光柵耦合
使用k布局可視化計算器
VirtualLab Fusion中的k-Layout可視化計算器
查看設置
k布局可視化計算器：波長
k-Layout可視化計算器：介質
k布局可視化計算器：視野范圍
k布局可視化計算器：光柵
k布局可視化計算器：光柵級次
展開 VirtualLab Fusion中的可視化設置
本文檔說明了與可視化和結果圖形顯示相關的全局選項參數用法。
VirtualLab Fusion中的可視化設置
如何獲取全局選項
VirtualLab Fusion中的可視化設置
轉到主窗口左上角的文件菜單，然后轉到全局選項。
加載&保存全局選項
VirtualLab Fusion中的可視化設置
配置完所有設置后，除了保存目錄下的文件路徑外，全局選項可以通過以下控件進行重置、加載和保存：
VirtualLab Fusion中的可視化設置
主窗口設置
VirtualLab Fusion中的可視化設置
字體配置
VirtualLab Fusion中的可視化設置
數字顯示
VirtualLab Fusion中的可視化設置
文檔窗口設置
VirtualLab Fusion中的可視化設置
1D數據數組可視化設置
VirtualLab Fusion中的可視化設置
顏色表
VirtualLab Fusion中的可視化設置
諧波場視圖
VirtualLab Fusion中的可視化設置
文件信息
VirtualLab Fusion中的可視化設置
展開 高效的智能化管理與展示手段：三維可視化平臺
隨著國內火電廠改革的快速推進和智慧電廠概念的飛速發展，三維可視化技術作為一種有效的智能化管理和展示手段開始受到電廠的普遍關注，目前市面上有關智慧電廠的解決方案中，均能看到三維可視化技術應用的身影。
三維可視化平臺能夠為用戶搭建智能化、精細化、數據化、移動化的電力數據管理、展示平臺，挖掘數據價值，實現電廠智慧化的管理和高效智能化的運營。如電廠/變電站可視化管理、用電負荷分析、供電用電構成、計量裝置監測、遠程抄表總覽等功能模塊，完成各個環節的全方位智能化、可視化。
在此背景下，云酷科技結合豐富的電廠經驗打造了三維可視化管理平臺，平臺利用無人機傾斜攝影建模和UNITY 3D技術，將生產智能化與業務數據可視高度集成，將電廠整體情況通過平臺展現在眼前，并且將生產實際業務及其產生數據融合到平臺中，幫助電廠實現智能化、精細化管理。
三維可視化平臺的應用價值
1、通過平臺將電廠的整體結構、設備分布情況進行立體化呈現，同時提供鳥瞰、漫游、自動巡檢等多種演示方式，滿足多樣化展示需求，可以將真實環境形象逼真地展現在眼前；
2、實現電廠管理規模的擴大化、管理工具的多樣化、管理信息和管理數據的海量化展示，助力電廠多維數據的深度挖掘及智能分析；
3、將生產實際業務無縫融合到平臺中，使得對日常的管理工作做到標準化、精細化、自動化，實現企業智能化、專業化管理。
部分功能展示
一、1：1電廠建模
平臺建立電廠1:1高保真模擬，通過電廠三維場景為基礎，展現電廠各個生產廠區的建設、運行情況、安全配備以及注意事項。模擬電廠專業人員工作狀態，再現電廠運行期間生產場景，達到逼真震撼的視覺效果。幫助外來參觀人員確定參觀學習重點內容和擬定參觀路線。
展開 
【技術】DTEmpower核心功能技術揭秘(3) - HDDV高維數據可視化技術
天洑DTEmpower軟件為此提供了多方位的輔助工具，以幫助建模人員更高效、更充分地獲取當前數據的隱含模式，HDDV（High Dimensional Data Visualization）高維數據可視化技術便是其中富有特色的一項數據可視化功能。針對工業數據集特性，HDDV高維數據可視化技術擁有 1D/2D/3D散點圖、柱狀圖、平行圖等豐富的可視化圖表庫，用以輔助用戶對數據集進行直觀的分析，進而更好地發掘數據集中的隱含模式。
為了更好地提高用戶對不同數據分布模式的認知能力，天洑DTEmpower軟件在HDDV高維數據可視化模塊中內置了實時交互的聚類模塊，如圖1所示。
綜上所述，HDDV高維數據可視化技術，是繼HierarchicalStratify分層分類技術、AIOD智能異常點檢測技術等支撐技術的又一關鍵功能模塊。
圖1 HDDV高維數據可視化模塊聚類效果圖，由圖可見某數據集可以明顯地被分割成兩個子類，借助HDDV可視化功能模塊可以幫助用戶在進行建模之前對于數據集本身有更深入的理解，做到“心中有數，對癥下藥”
HDDV高維數據可視化技術模塊簡介
為了更好地利用DTEmpower軟件中的HDDV高維數據可視化模塊，幫助研究人員呈現數據分布情況的視覺效果，用戶應該具體怎樣操作呢？
如圖2所示，用戶進入HDDV高維可視化配置界面后，只需選擇相應的繪制變量、繪制維數、降維算法等參數，即可啟動高維可視化的繪制流程。
展開 VirtualLab：光波導k域布局可視化（“神奇的圓環”）
在VirtualLab Fusion中，k-Layout可視化工具提供了一種在k域中強大的圖解方法，用于分析特定光波導布局的光導和耦合條件。
概念
方向轉換器計算器
可以通過“開始”>“計算器”找到方向轉換器計算器，這有助于演示指定角度的不同方式。
k域可視化
k域可視化：平面波的傳播
k域可視化：全內反射
k域可視化：FOV“盒子”
k域可視化：k域中的RGB和FOV
k域可視化：FOV“盒子”的運輸
k域可視化：利用光柵耦合
使用k布局可視化計算器
VirtualLab Fusion中的k-Layout可視化計算器
查看設置
k布局可視化計算器：波長
k-Layout可視化計算器：介質
k布局可視化計算器：視野范圍
k布局可視化計算器：光柵
k布局可視化計算器：光柵級次
展開 卷積神經網絡表征可視化研究綜述
例如, 將神經網絡集成到決策樹算法中, 使用神經網絡提取的特征作為輸入, 這樣訓練得到的模型同時具有兩者的優點, 可實現決策路徑的清晰可理解[31].
1.1.3
表征可視化
表征可視化是一種事后解釋方法, 通常以視覺的方式對CNN內部表征和輸出決策進行解釋. 表征可視化嘗試解釋CNN內部特征的表示形式、輸入–內部特征–輸出三者之間的關系、促使網絡做出當前預測的輸入等問題。與其他方法相比, 表征可視化方法具有以下優點: 1)簡單直觀, 從視覺上為用戶提供觀察. 2)便于深度分析網絡表征, 診斷訓練效果, 進而改進網絡結構設計. 3)無需修改模型結構, 多數表征可視化方法可在模型完成訓練之后進行特征分析與決策結果解釋, 無需修改或重新訓練模型. 表征可視化方法生成的解釋結果以熱力圖的方式呈現. 熱力圖是一個由不同顏色強度構成的圖像, 像素顏色的強度與其重要性相對應. 從數學角度看, 熱力圖實際上是一組與輸入變量對應的重要性值 (或相關性值)的集合, 集合中的每個元素值表示其對應的輸入變量與輸出結果之間的相關性.
1) CNN表征可視化
表征可視化過程與CNN預測過程相互依賴, 如圖3所示. 圖3上方為CNN預測過程, 下方為可視化方法的解釋過程, 箭頭表示這兩個過程中各階段之間的相互關系.
圖 3 CNN表征可視化的研究思路
Fig. 3 The research idea of CNN representation visualization
CNN預測過程: 實現從輸入變量到輸出預測的映射. 其中, 輸入變量對應的輸入空間被認為是人類可理解的空間(例如圖像和語言文本), 而特征編碼對應的特征空間經過了CNN的自動特征提取與特征組合.
展開 三維可視化必將成為未來趨勢
顯而易見的是，三維可視化正在解鎖工業4.0時代下更多的智能形態，隨著科技的不斷進步和市場環境的不斷發展，越來越多的行業對此產生需求，由此可見，三維可視化將成為未來趨勢。
