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时变体数据传输函数设计及其在行星际数值模拟结果可视化的应用

祝艳 钟鼎坤

祝艳, 钟鼎坤. 时变体数据传输函数设计及其在行星际数值模拟结果可视化的应用[J]. 空间科学学报. doi: 10.11728/cjss2022-0011
引用本文: 祝艳, 钟鼎坤. 时变体数据传输函数设计及其在行星际数值模拟结果可视化的应用 [J]. 空间科学学报. doi: 10.11728/cjss2022-0011
A Time-Varying Volume Data Transfer Function for Interplanetary Numerical Simulation Data[J]. Journal of Space Science. doi: 10.11728/cjss2022-0011
Citation: A Time-Varying Volume Data Transfer Function for Interplanetary Numerical Simulation Data [J]. Journal of Space Science. doi: 10.11728/cjss2022-0011

时变体数据传输函数设计及其在行星际数值模拟结果可视化的应用

doi: 10.11728/cjss2022-0011

A Time-Varying Volume Data Transfer Function for Interplanetary Numerical Simulation Data

  • 摘要: 了解太阳风暴行星际传播过程是空间环境预报和服务的基础,数值模型结果可视化是分析传播动力学过程及验证模型有效性的重要方法。为便于模型结果可视化分析,本文提出一种针对时变数据体绘制的传输函数设计算法(Time-varying Volume data Transfer Function,TVTF)。该算法基于KNN(K-Nearest Neighbors,KNN)背景差分法提取运动区域的图像及三维子集,然后利用频率调谐(Frequency Tuned,FT)显著性算法在运动区域图像中检测日冕物质抛射(Coronal mass ejection,CME),并根据CME检测结果设计颜色反映射算法查找CME与背景的分界阈值,最后基于阈值自适应调整传输函数实现各时间步运动区域中CME的快速三维可视化。实验结果表明,该算法能够适应静态及动态背景下CME的数值模型结果,相对于常用线性传输函数有效避免了视线方向的遮挡,直观自动地展示了相对动量的变化,示踪行星际空间中CME的演化过程,局部区域的提取降低了数据冗余,借助算法自动分析数据自适应调整传输函数过程避免了人工调整的低效性。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-04-24
  • 录用日期:  2022-06-17
  • 修回日期:  2022-05-23
  • 网络出版日期:  2022-06-17

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