Визуализация

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Визуализация (от лат. visualis, «зрительный») — общее название приёмов представления числовой информации или физического явления в виде, удобном для зрительного наблюдения и анализа.

Визуализация физических полей[править | править вики-текст]

Электромагнитное поле[править | править вики-текст]

Силовые линии постоянного магнита визуализированы с помощью железных опилок
Магнитные домены в неодимовом магните, визуализированные с помощью микроскопа Керра

Электромагнитные поля визуализируются с помощью множества методов: от использования железныx опилок для визуализации силовых линий стационарного магнитного поля, до использования эффекта Керра для визуализации малых по характерному размеру магнитных полей на оптически гладкой поверхности.

Течения[править | править вики-текст]

В потоках жидкостей и газов обычно визуализируют поля скоростей, давления и температуры; результат такой визуализации иногда называется спектром потока.

Для визуализации течений жидкостей или газов применяются разнообразные приёмы, с помощью которых можно наблюдать линии тока, зоны отрыва пограничного слоя, вихри, скачки уплотнения, а также другие характеристики потока (ламинарное / турбулентное течение, нестационарности) либо непосредственно (глазами), либо с помощью специальных оптических приборов.

При визуализации потоков используются многие методы:

  • введение в поток струек дыма (для газа) или окрашенной жидкости через специальные сопла для визуализации линий тока;
Пузырьки, вносимые в поток вокруг модели самолёта, показывают направление линий тока (хорошо видна, в частности, спутная струя)
  • введение в поток трассирующих частиц (шариков, пузырьков, алюминиевой пудры) для визуализации областей отрыва и вихрей;
  • прикрепление к обтекаемой поверхности тонких нитей-«шелковинок», для определения параметров потока по изменению их направления (например, в зоне отрыва потока нити колеблются из-за нестационарности);
  • нанесение на поверхность обтекаемого тела капель или плёнок специальной жидкости (окрашенной, с твёрдыми примесями или флюоресцирующей) позволяет получить представление о предельных линиях тока и напряжении трения на границе тела;
  • нанесение на поверхность тела термочувствительных покрытий с целью визуализировать границы турбулентных зон;
  • использование тонкой световой плоскости для подсветки частиц, внесённых в жидкость или газ в определённом срезе потока (так называемые «паровой экран», «лазерный нож»).

Тепловое поле[править | править вики-текст]

Изображение небольшой собаки, сделанное с помощью тепловизора

Визуализация тепловых полей на поверхностях (термография) производится как удалённо с применением камер-тепловизоров, так и с помощью контактных элементов. Например, для измерения микроскопических температурных полей служит флюоресцентная микротермография (англ.)русск., когда исследуемая среда покрывается тонким слоем термочувствительного фосфора.

В математике[править | править вики-текст]

В архитектуре[править | править вики-текст]

Пример архитектурной визуализации

В архитектуре визуализацией называют графическое отображение проектируемой постройки или окружающей её местности. Современная визуализация производится с помощью компьютеров, что позволяет создавать полностью фотореалистичные изображения архитектурных форм.

В картографии[править | править вики-текст]

В медицине[править | править вики-текст]

Области с высокой температурой на правой груди вызваны активными кровеносными сосудами в раковой опухоли

В медицине под визуализа́цией понимают неинвазивные исследования организма человека при помощи физических методов с целью получения изображения внутренних структур. При этом используются звуковые волны (главным образом ультразвук), электромагнитное излучение различных диапазонов, потоки элементарных частиц.

В компьютерной графике[править | править вики-текст]

Фотореалистичное изображение, созданное с помощью компьютерной графики

В компьютерной графике визуализацией называют процесс получения изображения по модели.

Литература[править | править вики-текст]