Визуализация
Визуализация в общем смысле — метод представления информации в виде оптического изображения (например, в виде рисунков и фотографий, графиков, диаграмм, структурных схем, таблиц, карт и т. д.). Очень эффективно визуализация используется для представления изначально не зрительной информации (например, температуры, плотности населения, распределения уровней электромагнитных полей и т. д.).
- Считается, что зрение обеспечивает человеку около 90 % информации. Рассматривание изображений позволяет исследовать пространственные структуры, имеющиеся в объекте; распределение оптических плотностей и цветов — отражает важнейшие сведения о свойствах реальных и виртуальных объектов окружающего мира.
Содержание |
История и современное использование методов визуализации [править]
.fr.svg)
История [править]
«Простейшей» визуализацией, с современной точки зрения, были наскальные рисунки, затем — планы, схемы, карты… Например, иероглифы могут означать целые слова и понятия (идеограммы); а также — отдельные звуки и слоги (как элементы алфавитного и силлабического письма).
На разработку методов визуализации потребовались тысячи лет развития человеческой культуры и науки.
Визуализацией функций и уравнений в математике является построение их графиков; простая визуализация магнитного поля возможна при помощи железных опилок, нанесенных на лист бумаги; ультразвуковая дефектоскопия использует методы поверхностного рельефа и диска Рэлея; визуализация звука возможна при создании хладниевых фигур и т. д.
Изначально термин использовался в отношении процессов представления данных для их более наглядного изображения, но в настоящее время используется также и в переносном значении, для описания психологических, литературных и др. процессов и понятий.
Примеры современного использования технологий визуализации [править]
В современной науке и технике визуализация — неотъемлемый элемент обработки сложной информации о пространственном строении объектов.
Примерами могут служить рентгеновские снимки; изотермы и изобаты на географических картах; погодные карты и анимированные схемы-метеопрогнозы; компьютерные томограммы; визуализация радиоастрономических наблюдений и радарные космические снимки — изображения данных, полученных при радиолокационном сканировании поверхности космических тел, в диапазоне электромагнитных волн, невидимых человеческим глазом; микрофотографии, снятые в ультрафиолетовом свете; фотографии, сделанные в темноте, в инфракрасном свете; спектрозональная фотография; карты распределения механических напряжений в твёрдых телах; фейнмановские диаграммы; фазовые диаграммы, и многое другое.
Методы визуализации [править]
Методы визуализации могут быть разделены на представления данных в одном, двух и трёх измерениях.
Наиболее распространена двумерная визуализация — изображение на плоскости, на листе бумаги — или на экране. Однако, благодаря развитию компьютерной техники и программного обеспечения всё большую роль начинают играть методы объёмной (3D)-визуализации, как динамической (анимация, псевдостереоскопия) так и стереоскопической.
Часто в компьютерной графике (художественной и технической) под рендерингом понимают создание плоского изображения (картинки) по разработанной 3D-сцене. В данном контексте изображение — это цифровое растровое изображение; термин рендеринг является синонимом слова визуализация.
Некоторые методы визуализации проиллюстрированы ниже.
Рисунок [править]
Рисунок, видимо, был первой в мире сознательной попыткой визуализации образов, для их демонстрации другому человеку. Создание письменности позволило человечеству передавать индивидуальный опыт многим людям, надёжно сохраняя его для следующих поколений.
График [править]
Графики предназначены прежде всего для иллюстрирования математических понятий, функциональных зависимостей или связей между объектами (теория графов).
Диаграмма [править]
Диаграммы позволяют иллюстрировать количественные соотношения в определённой области. Существует множество типов диаграмм.
- Диаграммы, основанные на применении графов, удобны для представления маршрутов, путей, связей между объектами:
|
|
- Диаграммы, схожие с графиками, представляют связь между двумя переменными, которые принимают либо дискретный, либо непрерывный набор значений:
|
|
Фотография [править]
Карта [править]
Другие значения [править]
Слово визуализация широко используется в различных, прямых и переносных значениях, в частности:
- В прямом смысле:
- Визуализация в компьютерной технике в настоящее время описывается словом рендеринг.
- Визуализация в ГИС — процесс проектирования и генерации изображений на устройствах отображения, преобразование цифровых данных в изображение на основе определённых правил и алгоритмов.
- В переносном значении слово употребляется также:
- В психотерапии («Визуализации методики — психотерапевтические приемы, направленные на воссоздание и управление зрительными образами во внутреннем пространстве клиента». …Механизмы визуализации рассматриваются в контексте теоретических моделей гипноза, трансперсональной психологии, др.)
Как психологическая техника, визуализация основывается на особенности бессознательной части психики мыслить образами. С самого рождения мы начинаем накапливать в своем глубинном разуме зрительные образы, которые соответствуют самым разнообразным предметам, людям, животным, природным явлениям — всему, что нас окружает. В школе мы создаем зрительные образы букв и цифр. И все эти зрительные образы, накопленные в течение всей жизни, хранятся в бессознательной части психики. Некоторые из них мы активно используем в своей жизни каждый день, а некоторые находятся в пассивном состоянии и постепенно словно отодвигаются все дальше. Тем не менее, при необходимости можно оживить все эти образы и воспользоваться ими для решения какой-либо задачи, которая может появиться у человека, и которую ему трудно решить с помощью своих сознательных знаний или умений. Совершенствуя свое умение «оживлять» зрительные образы, что-то в них видоизменять, используя свои творческие ресурсы, человек учится делать в своей жизни необходимые изменения. Визуализация может быть в этом смысле своего рода репетицией последующих действий в реальном мире. С помощью регулярной практики визуализации человек может приучить свой разум к тому, что некое действие или состояние возможно, или, наоборот, убедить себя, что можно перестать что-то делать, ощущать или чувствовать. Результатом применения визуализации может стать накопление необходимого количества психической энергии для того, чтобы совершить те или иные позитивные изменения в жизни.
-
- В эзотерической литературе, в значении «медитация на Будда-аспект» («человек создает умственный образ этого аспекта со всеми его атрибутами, даже если не возникает зрительных картин, человек знает о значении и внешнем виде атрибутов»).
Компьютерная визуализация [править]
Компьютерная визуализация имеет практически неограниченное множество возможностей.
Один из прорывов в повышении наглядности связан с гипертекстовыми технологиями, другой — с рождением многооконного интерфейса.
Общая информация о компьютерной визуализации [править]
Процесс визуализации с помощью компьютерных программ называется ре́ндерингом. Рендеринг — процесс получения изображения по заданной математической модели (алгоритму программы), на основании имеющихся сведений о строении и свойствах некого объекта.
Модель — описание любых объектов или явлений на определённом языке и/или в виде структуры данных. Такое описание может содержать физические характеристики объекта (распределение плотностей массы, спектров поглощения или излучения, геометрические данные, положение точки наблюдателя, информацию о внешних источниках освещении, степени наличия какого-то вещества, напряжённость физических полей и пр.).
Визуализация — важный раздел компьютерной графики, программные пакеты трехмерного моделирования и анимации содержат обычно и функцию рендеринга.
Интернет-библиотечка файлов визуализации [править]
- Art and Visual Perception by Rudolph Arnheim. Frederic F. Leymarie
- Shape Understanding Systems. The First Steps toward the Visual Thinking Machines. Zbigniew Les, Magdalena Les
- Visual Thinking for design. Colin Ware
- Concept Mapping in Mathematics. Research into Practice. Karoline Afamasaga-Fuata’i
- Visual Thinking in Mathematics. An epistemological study. M. Giaquinto
- The visualization handbook. eds. Charles D. Hansen, Chris R. Johnson
- Mathematical Foundations of Scientific Visualization, Computer Graphics, and Massive Data Exploration. eds. Torsten Möller, Bernd Hamann, Robert D. Russell
- GPU-Based interactive visualization techniques. Daniel Weiskopf
- Semantic-Based Visual Information Retrieval. Yu-Jin Zhang
- Information Visualization. Beyond the Horizon. Chaomei Chen
- Knowledge and Information Visualization. Searching for Synergies. eds. Sigmar-Olaf Tergan, Tanja Keller
- Trends in Interactive Visualization. State-of-the-Art Survey. eds. Eena Zudilova-Seinstra, Tony Adriaansen, Robert van Liere
См. также [править]
Примечания [править]
Ссылки [править]
- Infogr.am — онлайн инструмент для создания инфографики
- 9 памяток для инфографиста
- Яндекс-словарь естественных наук
- Visualisation страница значений в англ. Википедии
- Статья «О правильном оформлении диаграмм» на сайте Infogra.ru
 |
Для улучшения этой статьи желательно?:
|
