我国全球三维数值大气体可视化技术取得突破

我国全球三维数值大气体可视化技术取得突破

作者:美高梅    来源:美高梅网址    发布时间:2019-04-11 13:30    浏览量:

  中国气象报记者张静 通讯员李博报道  近日,中国气象局国家卫星气象中心与浙江大学等单位联合攻关,突破全球大气三维体可视、精确的体数据与几何数据混合可视化等关键技术难题,研发成功我国首款全球三维数值大气体可视化分析软件,这也是国际上首次实现全球多模态三维大气体可视化。

  记者从国家卫星气象中心了解到,近年来,我国大气遥感探测技术已取得显著发展,初步具备了全球大气三维立体探测能力,但大气三维体可视化技术的发展相对滞后。

  目前,一般的遥感软件及气象可视化分析软件仅支持二维层析数据的可视化和面三维可视化,或者间接体可视化,并不支持真正的三维体可视化。“而三维体可视对于研究大气的内部结构及其水平和垂直运动规律具有更为重要的意义,业务人员可以在同一个空间内同时观察到各类数据的属性分布、特征区间和演化规律,这对我国气象预报预测水平的提高有很大作用。” 项目负责人杨军介绍说。

  三维体可视大气数据包括点、线、面、二维图像、视频和体数据。“传统的直接体可视化方法不支持精确的体数据与几何数据的混合可视化。”杨军表示:“两者在空间上的深度分布交错复杂,无法采用确定性的方式进行融合。”

  与此同时,全球尺度范围的三维大气层析数据是环绕地球的三维球状空间,需要解决视点实时与球体求交、视点在球状空间内实时漫游等技术难点问题。“这对我们的研发工作更是难上加难。在该项目的支持下,我们提出并实现三维球状体数据场的直接体可视及多模态气象数据混合可视化技术,有效解决了上述技术难点问题。”国家卫星气象中心卫星气象研究所研究员唐世浩说。

  记者了解到,该技术融合基于预积分的光线投射方法、吸收-发射体光学模型、交互的多维传输函数设计技术和GPU加速方法,允许用户无需预先生成几何数据,可以采用任意视角、任意切割方式、任意的视觉映射方式交互地观察三维大气层内部的属性分布。唐世浩说:“整个方法可采用可编程图形硬件实现,支持全球尺度的各种气象资料的混合体可视化,该软件已初步研发成功。”

  (责任编辑:郝静)

  


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