基于Clifford傅立葉變換的流場可視化.pdf

1、基于特征的可視化技術是科學計算可視化中一個重要的研究方向，在矢量場可視化方面有著重要應用。本文綜述了基于特征的流場可視化技術，對其在流場可視化中的應用作了深入研究和探索。特征可視化克服了傳統(tǒng)可視化方法的弊端，通過發(fā)現(xiàn)和抽取場中有特殊意義的結構或用戶感興趣的區(qū)域，達到對場中有意義的部分即“特征”進行重點可視化的目的。通過這類“有選擇的”可視化，可以濾除無關數(shù)據(jù)，極大的降低信息處理量，甚至獲得被抽取特征的量化描述。對于那些包含龐大多維數(shù)據(jù)集

2、的可視化對象，特征可視化是一種必然的選擇。 渦流是流場的重要特征之一，本文采用基于模板匹配的方法來識別流場的渦流特征。該方法，是將計算流體力學得到的矢量數(shù)據(jù)集與合適的濾波器做卷積，通過求取其最大相似值來提取流場的特征點，這種方法減少了數(shù)學計算的過程，并把基于Clifiord代數(shù)的Clifford卷積應用到流場的模板匹配中，對噪聲也是敏感的。經(jīng)證實，該方法能夠準確地識別、顯示流場的渦旋結構。 卷積和傅立葉變換是圖像處理的基

3、本工具，利用快速傅里葉變換FFT可以從空間域轉換到頻域進行分析，使快速卷積、特征識別等許多算法易于實現(xiàn)。結合Clifford代數(shù)理論，驗證了Clifford傅立葉變換的可行性和有效性。Clifford傅立葉變換把Clifford卷積運算由空間域轉化到頻域運算，大大縮短了運算時間，提高了運算效率。 對于實際應用中大量存在的不規(guī)則數(shù)掘集，嘗試把非均勻傅立葉變換延伸到非均勻Clifford傅立葉變換，窗函數(shù)選擇了平滑窗，運用Matla