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你會關心每天的氣候變化嗎?下次收看新聞氣象報告時,留意一下那個一圈圈的等壓線圖,然後你就會發現原來科學視算己經悄悄進入你的日常生活了。

資料的魔術師─科學視算

在近年來,很多的科學研究工作者,因為科學視算(Scientific Visualization)技術的發展與應用,將大量的實驗結果數據或電腦模擬之數值資料結合電腦繪圖技術轉化為圖形, 而能以靜態圖形化的表現或是動態影像的表現方式,讓人們可以清楚的看到他的研究成果,而不必再花費太多的口舌功夫,去解釋一堆難以理解的資料數據。其本身也可從 這些圖形中,觀察分析出更有意義的資訊,以供進一步的研究改進。

因此科學視算就好比魔術師一般,將資料轉變為圖形,同時也將科學家們變得充滿朝氣活力,而樂於繼續從事更深奧的研究,引領人類進入更美好的未來。所以科學視算是 不是像魔術師般的神奇,但卻又多了一份真實感呢?

科學視算技術

資料如何用電腦繪圖技術轉換為圖形化的表現呢?目前有相當多不同表達方式的科學視算技術可供選擇應用,端看其表達目的而定。在此,舉出兩個純量資料的科學視算技 術與應用說明之。

  • 色值對映法(Value-to-Color-Mapping)

      將資料以不同的色調表現出,以作為對映。常見於應力分析結果表現或物體受熱之溫度分佈情形。

  • 等值線(Contour Plot)

      於2D面上,將相同值的數據資料,連接成線,並標註其值。如地形測量的等高線及氣象之等壓線皆為此一應用實例。

其他技術尚有等值面(Isosurface)、曲面圖(Surface Plot)與剖面圖(Cutting Plane)等。而於向量資料之圖形化表現方面有向量表示圖(Vector Plot)、粒子追蹤法(Particle Tracing)、流線圖(Stream Line) 及彩帶圖(Flow Ribbons)。以上種種科學視算技術也都常見於各方面之研究工作,如計算流力、醫學、化學等領域。





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