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數(shù)據(jù)可視化原理與實(shí)踐-(第二版) 版權(quán)信息
- ISBN：9787121313929
- 條形碼：9787121313929 ; 978-7-121-31392-9
- 裝幀：暫無
- 冊(cè)數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
數(shù)據(jù)可視化原理與實(shí)踐-(第二版) 本書特色
本書主要探討了對(duì)數(shù)據(jù)集的處理和可視化表示。數(shù)據(jù)可視化與信息圖形、信息可視化、科學(xué)可視化，以及統(tǒng)計(jì)學(xué)圖形有密切的關(guān)系。全書運(yùn)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和物理學(xué)方法創(chuàng)建使數(shù)據(jù)集更易于理解的圖形，內(nèi)容涉及：可視化管道，標(biāo)量可視化，向量可視化，張量可視化，域建模技術(shù)，圖像可視化，體積可視化，信息可視化等。第二版在傳統(tǒng)的科學(xué)可視化和信息可視化之間的關(guān)系，可視化分析這一新興領(lǐng)域，使用GPU和新一代軟件工具或軟件包的*技術(shù)等方面有更好的闡釋，并提供豐富的習(xí)題、可下載代碼和數(shù)據(jù)集。
數(shù)據(jù)可視化原理與實(shí)踐-(第二版) 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書包括多達(dá)48頁(yè)的高清彩插，對(duì)可視化理論進(jìn)行了細(xì)致全面的闡述，應(yīng)用實(shí)例豐富，實(shí)用性強(qiáng)。
數(shù)據(jù)可視化原理與實(shí)踐-(第二版) 目錄
目 錄
第1 章 導(dǎo)論???????????????????????????????????????????????? 1
1.1 可視化如何工作???????????????????????????? 2
1.2 本書定位???????????????????????????????????????? 7
1.3 本書結(jié)構(gòu)???????????????????????????????????????? 9
1.4 符號(hào)???????????????????????????????????????????????11
1.5 網(wǎng)絡(luò)資料???????????????????????????????????????11
致謝??????????????????????????????????????????????????????? 12
第2 章 從圖形到可視化?????????????????????????? 13
2.1 一個(gè)簡(jiǎn)單的例子?????????????????????????? 13
2.2 圖形渲染基礎(chǔ)?????????????????????????????? 16
2.3 渲染高度圖?????????????????????????????????? 18
2.4 紋理映射?????????????????????????????????????? 22
2.5 透明度與混合?????????????????????????????? 24
2.6 視角(viewing) ????????????????????????????? 26
2.7 匯總?????????????????????????????????????????????? 29
2.8 總結(jié)?????????????????????????????????????????????? 31
第3 章 數(shù)據(jù)表達(dá)?????????????????????????????????????? 32
3.1 連續(xù)數(shù)據(jù)?????????????????????????????????????? 32
3.1.1 什么是連續(xù)數(shù)據(jù)??????????????????? 32
3.1.2 數(shù)學(xué)連續(xù)性?????????????????????????? 33
3.1.3 維度：幾何、拓?fù)洹傩?????? 34
3.2 采樣數(shù)據(jù)?????????????????????????????????????? 34
3.3 離散數(shù)據(jù)集?????????????????????????????????? 39
3.4 單元類型?????????????????????????????????????? 40
3.4.1 頂點(diǎn)???????????????????????????????????? 40
3.4.2 線段???????????????????????????????????? 41
3.4.3 三角形????????????????????????????????? 41
3.4.4 四邊形????????????????????????????????? 42
3.4.5 四面體????????????????????????????????? 42
3.4.6 六面體????????????????????????????????? 43
3.4.7 其他單元類型??????????????????????? 43
3.5 網(wǎng)格類型?????????????????????????????????????? 44
3.5.1 均勻網(wǎng)格?????????????????????????????? 44
3.5.2 正交網(wǎng)格?????????????????????????????? 46
3.5.3 結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格??????????????????????????? 47
3.5.4 非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格??????????????????????? 47
3.6 屬性?????????????????????????????????????????????? 49
3.6.1 標(biāo)量屬性?????????????????????????????? 49
3.6.2 向量屬性?????????????????????????????? 49
3.6.3 顏色屬性?????????????????????????????? 49
3.6.4 張量屬性?????????????????????????????? 53
3.6.5 非數(shù)值型屬性??????????????????????? 55
3.6.6 屬性數(shù)據(jù)的性質(zhì)???????????????????? 56
3.7 采樣數(shù)據(jù)導(dǎo)數(shù)的計(jì)算??????????????????? 58
3.8 實(shí)現(xiàn)?????????????????????????????????????????????? 60
3.8.1 網(wǎng)格實(shí)現(xiàn)?????????????????????????????? 60
3.8.2 屬性數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)??????????????????????? 65
3.9 高級(jí)數(shù)據(jù)表達(dá)??????????????????????????????? 68
3.9.1 數(shù)據(jù)重采樣??????????????????????????? 68
3.9.2 散亂點(diǎn)插值??????????????????????????? 70
3.10 總結(jié)???????????????????????????????????????????? 74
第4 章 可視化管線?????????????????????????????????? 75
4.1 概念層面?????????????????????????????????????? 75
4.1.1 數(shù)據(jù)導(dǎo)入?????????????????????????????? 76
4.1.2 數(shù)據(jù)濾波和濃縮???????????????????? 77
4.1.3 數(shù)據(jù)映射?????????????????????????????? 78
4.1.4 數(shù)據(jù)渲染?????????????????????????????? 83
4.2 實(shí)現(xiàn)層面?????????????????????????????????????? 83
4.3 算法分類?????????????????????????????????????? 88
4.4 總結(jié)?????????????????????????????????????????????? 89
第5 章 標(biāo)量可視化?????????????????????????????????? 91
5.1 顏色映射?????????????????????????????????????? 91
5.2 設(shè)計(jì)有效的顏色圖??????????????????????? 92
5.3 等高線法???????????????????????????????????? 101
5.3.1 步進(jìn)方格???????????????????????????? 105
5.3.2 移動(dòng)立方體????????????????????????? 106
?6?
5.4 高度圖???????????????????????????????????????? 109
5.4.1 脊?fàn)顖D(Enridged Plots)?????????110
5.5 總結(jié)?????????????????????????????????????????????113
第6 章 向量可視化?????????????????????????????????114
6.1 散度和渦度?????????????????????????????????114
6.2 向量符號(hào)?????????????????????????????????????117
6.2.1 向量符號(hào)討論??????????????????????119
6.3 向量顏色編碼???????????????????????????? 122
6.4 位移圖???????????????????????????????????????? 125
6.5 流對(duì)象???????????????????????????????????????? 127
6.5.1 流線及其變體????????????????????? 127
6.5.2 流管?????????????????????????????????? 134
6.5.3 3D 數(shù)據(jù)集中的流線和管束??? 135
6.5.4 流帶?????????????????????????????????? 136
6.5.5 流面?????????????????????????????????? 137
6.5.6 紋面?????????????????????????????????? 139
6.6 基于紋理的向量可視化????????????? 140
6.6.1 IBFV 方法?????????????????????????? 141
6.6.2 IBFV 的實(shí)現(xiàn)?????????????????????? 143
6.6.3 IBFV 例子?????????????????????????? 146
6.7 向量場(chǎng)的簡(jiǎn)化表示???????????????????? 147
6.7.1 向量場(chǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)????????????????? 148
6.7.2 特征檢測(cè)方法????????????????????? 151
6.7.3 向量場(chǎng)分解方法????????????????? 151
6.8 說明性的向量場(chǎng)渲染????????????????? 157
6.9 總結(jié)???????????????????????????????????????????? 159
第7 章 張量的可視化???????????????????????????? 160
7.1 主成分分析???????????????????????????????? 160
7.2 分量可視化???????????????????????????????? 163
7.3 標(biāo)量主成分分析信息的可視化???? 165
7.4 向量主成分分析信息的可視化???? 167
7.5 張量符號(hào)???????????????????????????????????? 168
7.6 纖維追蹤???????????????????????????????????? 171
7.7 說明性的纖維渲染???????????????????? 174
7.8 超流線???????????????????????????????????????? 178
7.9 總結(jié)???????????????????????????????????????????? 180
第8 章 域建模技術(shù)???????????????????????????????? 181
8.1 切割???????????????????????????????????????????? 181
8.1.1 數(shù)據(jù)磚抽取????????????????????????? 181
8.1.2 結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)集切片?????????????? 182
8.1.3 隱函數(shù)切割????????????????????????? 183
8.1.4 一般化切割????????????????????????? 183
8.2 選取???????????????????????????????????????????? 184
8.3 散亂點(diǎn)網(wǎng)格構(gòu)建????????????????????????? 185
8.3.1 三角化方法????????????????????????? 185
8.3.2 表面重建與繪制?????????????????? 188
8.4 網(wǎng)格處理技術(shù)????????????????????????????? 198
8.4.1 幾何變換???????????????????????????? 198
8.4.2 網(wǎng)格簡(jiǎn)化???????????????????????????? 198
8.4.3 網(wǎng)格細(xì)化???????????????????????????? 201
8.4.4 網(wǎng)格平滑???????????????????????????? 203
8.5 總結(jié)???????????????????????????????????????????? 206
第9 章 圖像可視化???????????????????????????????? 207
9.1 圖像數(shù)據(jù)表示????????????????????????????? 207
9.2 圖像處理與可視化????????????????????? 208
9.3 基本的成像算法????????????????????????? 209
9.3.1 基本的圖像處理?????????????????? 209
9.3.2 直方圖均衡化????????????????????? 210
9.3.3 高斯平滑???????????????????????????? 212
9.3.4 邊緣檢測(cè)???????????????????????????? 215
9.4 形狀表示及分析????????????????????????? 218
9.4.1 基本分割???????????????????????????? 220
9.4.2 高級(jí)分割???????????????????????????? 221
9.4.3 連通區(qū)域???????????????????????????? 226
9.4.4 形態(tài)學(xué)操作????????????????????????? 228
9.4.5 距離變換???????????????????????????? 230
9.4.6 骨架化??????????????????????????????? 240
9.4.7 在2D 圖像中的骨架計(jì)算????? 243
9.4.8 3D 中的骨架計(jì)算???????????????? 247
9.5 總結(jié)???????????????????????????????????????????? 254
第10 章 體可視化?????????????????????????????????? 255
10.1 動(dòng)機(jī)?????????????????????????????????????????? 255
10.2 體可視化基礎(chǔ)??????????????????????????? 257
10.2.1 分類????????????????????????????????? 258
10.2.2 *大強(qiáng)度投影函數(shù)????????????? 259
10.2.3 平均強(qiáng)度函數(shù)??????????????????? 259
?7?
10.2.4 取值距離函數(shù)??????????????????? 260
10.2.5 等值面函數(shù)??????????????????????? 260
10.2.6 混合函數(shù)?????????????????????????? 261
10.2.7 體著色????????????????????????????? 264
10.3 圖像序技術(shù)?????????????????????????????? 266
10.3.1 采樣和插值??????????????????????? 267
10.3.2 分類與插值順序???????????????? 269
10.4 對(duì)象序技術(shù)?????????????????????????????? 270
10.5 體繪制與幾何繪制的比較??????? 271
10.6 總結(jié)?????????????????????????????????????????? 272
第11 章 信息可視化?????????????????????????????? 273
第1 章 導(dǎo)論???????????????????????????????????????????????? 1
1.1 可視化如何工作???????????????????????????? 2
1.2 本書定位???????????????????????????????????????? 7
1.3 本書結(jié)構(gòu)???????????????????????????????????????? 9
1.4 符號(hào)???????????????????????????????????????????????11
1.5 網(wǎng)絡(luò)資料???????????????????????????????????????11
致謝??????????????????????????????????????????????????????? 12
第2 章 從圖形到可視化?????????????????????????? 13
2.1 一個(gè)簡(jiǎn)單的例子?????????????????????????? 13
2.2 圖形渲染基礎(chǔ)?????????????????????????????? 16
2.3 渲染高度圖?????????????????????????????????? 18
2.4 紋理映射?????????????????????????????????????? 22
2.5 透明度與混合?????????????????????????????? 24
2.6 視角(viewing) ????????????????????????????? 26
2.7 匯總?????????????????????????????????????????????? 29
2.8 總結(jié)?????????????????????????????????????????????? 31
第3 章 數(shù)據(jù)表達(dá)?????????????????????????????????????? 32
3.1 連續(xù)數(shù)據(jù)?????????????????????????????????????? 32
3.1.1 什么是連續(xù)數(shù)據(jù)??????????????????? 32
3.1.2 數(shù)學(xué)連續(xù)性?????????????????????????? 33
3.1.3 維度：幾何、拓?fù)洹傩?????? 34
3.2 采樣數(shù)據(jù)?????????????????????????????????????? 34
3.3 離散數(shù)據(jù)集?????????????????????????????????? 39
3.4 單元類型?????????????????????????????????????? 40
3.4.1 頂點(diǎn)???????????????????????????????????? 40
3.4.2 線段???????????????????????????????????? 41
3.4.3 三角形????????????????????????????????? 41
3.4.4 四邊形????????????????????????????????? 42
3.4.5 四面體????????????????????????????????? 42
3.4.6 六面體????????????????????????????????? 43
3.4.7 其他單元類型??????????????????????? 43
3.5 網(wǎng)格類型?????????????????????????????????????? 44
3.5.1 均勻網(wǎng)格?????????????????????????????? 44
3.5.2 正交網(wǎng)格?????????????????????????????? 46
3.5.3 結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格??????????????????????????? 47
3.5.4 非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格??????????????????????? 47
3.6 屬性?????????????????????????????????????????????? 49
3.6.1 標(biāo)量屬性?????????????????????????????? 49
3.6.2 向量屬性?????????????????????????????? 49
3.6.3 顏色屬性?????????????????????????????? 49
3.6.4 張量屬性?????????????????????????????? 53
3.6.5 非數(shù)值型屬性??????????????????????? 55
3.6.6 屬性數(shù)據(jù)的性質(zhì)???????????????????? 56
3.7 采樣數(shù)據(jù)導(dǎo)數(shù)的計(jì)算??????????????????? 58
3.8 實(shí)現(xiàn)?????????????????????????????????????????????? 60
3.8.1 網(wǎng)格實(shí)現(xiàn)?????????????????????????????? 60
3.8.2 屬性數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)??????????????????????? 65
3.9 高級(jí)數(shù)據(jù)表達(dá)??????????????????????????????? 68
3.9.1 數(shù)據(jù)重采樣??????????????????????????? 68
3.9.2 散亂點(diǎn)插值??????????????????????????? 70
3.10 總結(jié)???????????????????????????????????????????? 74
第4 章 可視化管線?????????????????????????????????? 75
4.1 概念層面?????????????????????????????????????? 75
4.1.1 數(shù)據(jù)導(dǎo)入?????????????????????????????? 76
4.1.2 數(shù)據(jù)濾波和濃縮???????????????????? 77
4.1.3 數(shù)據(jù)映射?????????????????????????????? 78
4.1.4 數(shù)據(jù)渲染?????????????????????????????? 83
4.2 實(shí)現(xiàn)層面?????????????????????????????????????? 83
4.3 算法分類?????????????????????????????????????? 88
4.4 總結(jié)?????????????????????????????????????????????? 89
第5 章 標(biāo)量可視化?????????????????????????????????? 91
5.1 顏色映射?????????????????????????????????????? 91
5.2 設(shè)計(jì)有效的顏色圖??????????????????????? 92
5.3 等高線法???????????????????????????????????? 101
5.3.1 步進(jìn)方格???????????????????????????? 105
5.3.2 移動(dòng)立方體????????????????????????? 106
?6?
5.4 高度圖???????????????????????????????????????? 109
5.4.1 脊?fàn)顖D(Enridged Plots)?????????110
5.5 總結(jié)?????????????????????????????????????????????113
第6 章 向量可視化?????????????????????????????????114
6.1 散度和渦度?????????????????????????????????114
6.2 向量符號(hào)?????????????????????????????????????117
6.2.1 向量符號(hào)討論??????????????????????119
6.3 向量顏色編碼???????????????????????????? 122
6.4 位移圖???????????????????????????????????????? 125
6.5 流對(duì)象???????????????????????????????????????? 127
6.5.1 流線及其變體????????????????????? 127
6.5.2 流管?????????????????????????????????? 134
6.5.3 3D 數(shù)據(jù)集中的流線和管束??? 135
6.5.4 流帶?????????????????????????????????? 136
6.5.5 流面?????????????????????????????????? 137
6.5.6 紋面?????????????????????????????????? 139
6.6 基于紋理的向量可視化????????????? 140
6.6.1 IBFV 方法?????????????????????????? 141
6.6.2 IBFV 的實(shí)現(xiàn)?????????????????????? 143
6.6.3 IBFV 例子?????????????????????????? 146
6.7 向量場(chǎng)的簡(jiǎn)化表示???????????????????? 147
6.7.1 向量場(chǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)????????????????? 148
6.7.2 特征檢測(cè)方法????????????????????? 151
6.7.3 向量場(chǎng)分解方法????????????????? 151
6.8 說明性的向量場(chǎng)渲染????????????????? 157
6.9 總結(jié)???????????????????????????????????????????? 159
第7 章 張量的可視化???????????????????????????? 160
7.1 主成分分析???????????????????????????????? 160
7.2 分量可視化???????????????????????????????? 163
7.3 標(biāo)量主成分分析信息的可視化???? 165
7.4 向量主成分分析信息的可視化???? 167
7.5 張量符號(hào)???????????????????????????????????? 168
7.6 纖維追蹤???????????????????????????????????? 171
7.7 說明性的纖維渲染???????????????????? 174
7.8 超流線???????????????????????????????????????? 178
7.9 總結(jié)???????????????????????????????????????????? 180
第8 章 域建模技術(shù)???????????????????????????????? 181
8.1 切割???????????????????????????????????????????? 181
8.1.1 數(shù)據(jù)磚抽取????????????????????????? 181
8.1.2 結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)集切片?????????????? 182
8.1.3 隱函數(shù)切割????????????????????????? 183
8.1.4 一般化切割????????????????????????? 183
8.2 選取???????????????????????????????????????????? 184
8.3 散亂點(diǎn)網(wǎng)格構(gòu)建????????????????????????? 185
8.3.1 三角化方法????????????????????????? 185
8.3.2 表面重建與繪制?????????????????? 188
8.4 網(wǎng)格處理技術(shù)????????????????????????????? 198
8.4.1 幾何變換???????????????????????????? 198
8.4.2 網(wǎng)格簡(jiǎn)化???????????????????????????? 198
8.4.3 網(wǎng)格細(xì)化???????????????????????????? 201
8.4.4 網(wǎng)格平滑???????????????????????????? 203
8.5 總結(jié)???????????????????????????????????????????? 206
第9 章 圖像可視化???????????????????????????????? 207
9.1 圖像數(shù)據(jù)表示????????????????????????????? 207
9.2 圖像處理與可視化????????????????????? 208
9.3 基本的成像算法????????????????????????? 209
9.3.1 基本的圖像處理?????????????????? 209
9.3.2 直方圖均衡化????????????????????? 210
9.3.3 高斯平滑???????????????????????????? 212
9.3.4 邊緣檢測(cè)???????????????????????????? 215
9.4 形狀表示及分析????????????????????????? 218
9.4.1 基本分割???????????????????????????? 220
9.4.2 高級(jí)分割???????????????????????????? 221
9.4.3 連通區(qū)域???????????????????????????? 226
9.4.4 形態(tài)學(xué)操作????????????????????????? 228
9.4.5 距離變換???????????????????????????? 230
9.4.6 骨架化??????????????????????????????? 240
9.4.7 在2D 圖像中的骨架計(jì)算????? 243
9.4.8 3D 中的骨架計(jì)算???????????????? 247
9.5 總結(jié)???????????????????????????????????????????? 254
第10 章 體可視化?????????????????????????????????? 255
10.1 動(dòng)機(jī)?????????????????????????????????????????? 255
10.2 體可視化基礎(chǔ)??????????????????????????? 257
10.2.1 分類????????????????????????????????? 258
10.2.2 *大強(qiáng)度投影函數(shù)????????????? 259
10.2.3 平均強(qiáng)度函數(shù)??????????????????? 259
?7?
10.2.4 取值距離函數(shù)??????????????????? 260
10.2.5 等值面函數(shù)??????????????????????? 260
10.2.6 混合函數(shù)?????????????????????????? 261
10.2.7 體著色????????????????????????????? 264
10.3 圖像序技術(shù)?????????????????????????????? 266
10.3.1 采樣和插值??????????????????????? 267
10.3.2 分類與插值順序???????????????? 269
10.4 對(duì)象序技術(shù)?????????????????????????????? 270
10.5 體繪制與幾何繪制的比較??????? 271
10.6 總結(jié)?????????????????????????????????????????? 272
第11 章 信息可視化?????????????????????????????? 273
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數(shù)據(jù)可視化原理與實(shí)踐-(第二版) 作者簡(jiǎn)介
Alexandru C. Telea 荷蘭埃因霍溫科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系可視化和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的助理教授。2000年以來，他一直研究數(shù)據(jù)和信息可視化，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和軟件工程等。他最近的研究重點(diǎn)是軟件可視化，結(jié)合新的解析、交互和渲染技術(shù)，使用新的技術(shù)和工具，為工業(yè)軟件項(xiàng)目寫了數(shù)百萬行代碼。他曾在國(guó)際期刊和會(huì)議合作撰寫和發(fā)表了80多篇學(xué)術(shù)論文。
Alexandru C. Telea 荷蘭埃因霍溫科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系可視化和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的助理教授。2000年以來，他一直研究數(shù)據(jù)和信息可視化，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和軟件工程等。他最近的研究重點(diǎn)是軟件可視化，結(jié)合新的解析、交互和渲染技術(shù)，使用新的技術(shù)和工具，為工業(yè)軟件項(xiàng)目寫了數(shù)百萬行代碼。他曾在國(guó)際期刊和會(huì)議合作撰寫和發(fā)表了80多篇學(xué)術(shù)論文。
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