在背景区域生成流线的种子点放置方法

摘要 流线是流场可视化的主要方法之一，它通过种子点的流动轨迹描述流场的分布模式。目前，大多数工作都集中在特征区域的种子点放置和流线生成上。然而，对于上下文区域（空白区域），即没有特征的上下文区域，却鲜有研究。事实上，上下文区域包含一些流场信息，可以帮助研究人员深入了解流场的整体空间分布以及不同特征区域之间的连续过渡。然而，在上下文区域生成合适的流线是一个具有挑战性的问题。如果流线位置不当或数量过多，可能会严重遮挡特征区域，而流线数量过少又难以填满流场的全部信息。针对这一问题，本文提出了一种主要针对背景区域的种子点放置新方法。该方法分为两个步骤：寻找上下文区域，然后在上下文区域中放置种子点。首先，利用三维到二维的投影变换和区域连通性算法找到没有特征流线经过的上下文区域。由于远离临界点，上下文区域中的流线往往方向相似。然后，根据流线的方向，在三维空间中均匀放置种子点。这样，就会生成空间上均匀的流线来填充上下文区域，从而使流场信息更加完整。定性和定量评估结果表明，本文提出的方法可以在上下文区域生成视觉上均匀的流线以及特征流线，有助于研究人员连贯地理解流场的整体特征。