科學視覺化（英語： 或 ）是科學之中的一個跨學科研究與應用領域，主要關注的是三維現象的視覺化，如建築學、氣象學、醫學或生物學方面的各種系統。重點在於對體、面以及光源等等的逼真渲染，或許甚至還包括某種動態（時間）成分 Michael Friendly 2008 Milestones in the history of thematic cartography statistical graphics and data visualization 。 科學視覺化側重於利用計算機圖形學來建立客觀的視覺影像，將數學方程等文字資訊轉換大量壓縮呈現在一張圖紙上，從而幫助人們理解那些採取錯綜複雜而又往往規模龐大的方程、數字等等形式所呈現的科學概念或結果，除有助於公眾吸收之外，重要的是便於專家快速瞭解狀況，在同樣時間內做出有效的篩選和判斷。 概述 美國計算機科學家在其 1987 年關於科學視覺化的定義之中，首次闡述了科學視覺化的目標和範圍：利用計算機圖形學來建立視覺影像，幫助人們理解科學技術概念或結果的那些錯綜複雜而又往往規模龐大的數字表現形式 and eds 1987 Visualization in Scientific Computing ACM Press 。 1982 年 2 月，美國國家科學基金會在華盛頓召開了科學視覺化技術的首次會議，會議認為 科學家不僅需要分析由計算機得出的計算資料，而且需要了解在計算過程中的資料變換，而這些都需要藉助於計算機圖形學以及影像處理技術。 此類數字型表現形式或資料集可能會是或分子動力學之類計算機模擬的輸出，或者經驗資料（如利用地理學、氣象學或天體物理學裝置所獲得的記錄）。就醫學資料（CT、MRI、PET 等），常常聽說的一條術語就是 Michal Koutek 2003 Scientific Visualization in Virtual Reality Interaction Techniques and Application Development Delft University of Technology p5。 科學視覺化本身並不是最終目的，而是許多科學技術工作的一個構成要素。這些工作之中通常會包括對於科學技術資料和模型的解釋、操作與處理。科學工作者對資料加以視覺化，旨在尋找其中的種種模式、特點、關係以及異常情況；換句話說，也就是為了幫助理解。因此，應當把視覺化看作是任務驅動型，而不是資料驅動型 A van Dam and others 2000 Immersive VR for Scientific Visualization A Progress Report In IEEE Computer Graphics and Applications NovDec 2000 pp2652。 歷史 科學的視覺化與科學本身一樣歷史悠久。傳說，阿基米德被害時正在沙子上繪製幾何圖形。就像其中包含的地磁圖以及表示海上主要風向的箭頭圖那樣，天象圖也產生於中世紀。很久以前，人們就已經理解了視知覺在理解資料方面的作用 ed 1994 Scientific Visualization Advances and challenges Academic Press 。作為一個利用計算機的學科，科學視覺化領域如今依然還屬於新事物。其發端於美國國家科學基金會 1987 年關於 科學計算領域之中的視覺化 的報告 Dr Christopher R Johnson 2005 Top Scientific Visualization Research Problems。 1980 年代：基礎的奠定 科學視覺化的起源可以追溯到真空管計算機時代，並與計算機圖形學的發展齊頭並進。早期的軟體曾經都是自己編制的，且裝置昂貴。當時，研究人員所做的是對科學現象的動態情況加以建模，而好萊塢則開始注重那些讓各種事物看起來華麗繽紛的演算法。1980 年代中期，當高效能計算技術造就了人們對於分析、發現及通訊手段的更高需求的時候，形式與功能才走到了一起 and 1994 Foreword in Frontiers of Scientific Visualization Clifford A Pickover ed New York John Willey Inc。形形色色的感測器和超級計算機模擬為人們提供了數量如此龐大的資料，以致人們不得不求助於新的，遠為精密複雜的視覺化演算法和工具 。 1986 年 10 月，美國國家科學基金會主辦了一次名為 圖形學、影像處理及工作站專題討論（原文：）的會議，旨在針對那些開展高階科學計算（，又稱為 計算科學）工作的研究機構，提出關於圖形硬體和軟體採購方面的建議。圖形學和影像學技術方法在計算科學方面的應用，當時乃是一項新的領域；上述專題組成員把該領域稱為 科學計算之中的視覺化（英文：，）。該專題組認為，科學視覺化乃是正在興起的一項重大的基於計算機的技術，需要聯邦政府大力加強對它的支援。 1987 年，首屆 科學計算之中的視覺化 研討會召集了眾多來自學術界、行業以及政府部門的研究人員。其報告概括總結了科學視覺化 這幅 科學畫卷 （英文：）的全景及其未來需求 Xavier Berenguer 1991 The synthetic image as language in Temes de Disseny I9915 pp 239246。在 1987 年的報告中稱： 這份報告所闡明的一點就是，視覺化具有培育和促進主要科學突破的潛力。這有助於將計算機圖形學、影像處理、 計算機視覺、計算機輔助設計、訊號處理以及關於人機介面的研究工作統一起來。在與各種會議、期刊雜誌以及商業展覽相配合的情況下，這培育和促進了相關的研究與開發工作，包括從高階科學計算工作站硬體、軟體以及網路技術，直至錄影磁帶、書籍、CD 光碟等等。此後，科學視覺化獲得了極大的發展，並且於二十世紀 90 年代，成為了舉世公認的一門學科。 1990 年代：學科的興起 1990 年代初期，先後出現了許多不同的科學視覺化方法和手段。 丹尼爾塔爾曼 1990 將科學視覺化稱為數值模擬領域的新方法。科學視覺化所集中關注的是幾何圖形、動畫和渲染以及在自然科學和醫學方面的具體應用 Daniel Thalmann 1990 Scientific Visualization and Graphics Simulation Wiley。 1991 年，埃德弗格森把 科學視覺化 定義為一種方法學，即科學視覺化是 一門多學科性的方法學，其利用的是很大程度上相互獨立而又彼此不斷趨向融合的諸多領域，包括計算機圖形學、影像處理、計算機視覺、計算機輔助設計、訊號處理以及使用者介面研究。其特有的目標的就是作為科學計算與科學洞察之間的一種催化劑而發揮作用。為滿足那些日益增長的，對於處理極其活躍而又非常密集的的需求，科學視覺化應運而生Ed Ferguson et al 1991 Computer Graphics Career Handbook ACM SIGGRAPH。 1992 年，布羅迪提出，科學視覺化所關心的就是，透過對於資料和資訊的探索和研究，從而獲得對於這些資料的理解和洞察。這也正是許多科學調查研究工作的基本目的。為此，科學視覺化對計算機圖形學、使用者介面方法學、影像處理、系統設計以及訊號處理領域之中的方方面面加以了利用 KW Brodlie Edited with others 1992 Scientific Visualization Techniques and Applications。 1994 年，克利福德皮寇弗總結認為，科學視覺化將計算機圖形學應用於科學資料，旨在實現深入洞察，檢驗假說以及對科學資料加以全面闡釋 Clifford A Pickover ed 1994 Frontiers of Scientific Visualization New York John Willey Inc。 技術發展水平 目前，《大英百科全書》依然把科學視覺化作為計算機圖形學的組成部分。這部百科全書利用圖片和動畫的形式來展現對於各種科學事件的模擬，如恆星的誕生、龍捲風的演變等等Britannica Online Encyclopedia Scientific visualization 29 April 2008 Retrieved 11 July 2008。 最近，2007 年召開的 ACM SIGGRAPH 科學視覺化研討會，就科學視覺化的原理和應用開展了教育培訓活動 Outline UFE Workshop for Scientific Visualization last modified 20060908 Retrieved 11 July 2008。其中，所介紹的基本概念包括視覺化、人類知覺、科學方法以及關於資料的方方面面，如資料的採集、分類、儲存和檢索。他們所已經確定的視覺化技術方法包括二維、三維以及多維視覺化技術方法，如色彩變換、高維資料集、氣體和液體資訊視覺化、立體渲染、和等值面、著色、顆粒跟蹤、動畫、虛擬環境技術以及互動式駕駛。進一步延伸的主題則包括互動技術、已有的視覺化系統與工具、視覺化方面的美學問題，而相關主題則包括數學方法、計算機圖形學以及通用的計算機科學。 現如今，一些定義有時還對 科學視覺化 與 資訊視覺化 之間差別作出了規定。比如，ETH Zurich 提出，科學視覺化提供的是圖形化表現形式數值型資料，以便對這些資料進行定性和定量分析。與全自動分析（比如，藉助於統計學方法）相比，科學視覺化最終的分析步驟則是留給了使用者，從而對人類視覺系統的能力加以了利用。科學視覺化不同於與之相關的資訊視覺化領域，因為科學視覺化側重於那些代表時空連續函式之樣本的資料，而不是那些內在離散的資料 ETH Zurich 2008 Scientific Visualization Retrieved 11 July 2008。 科學視覺化方面的主題 FilePETMIPSanimgif 全身 PET 掃描的 MIP 動畫 FileCtworkstationneckjpgCT 診斷軟體之中典型的三維及多平面重建（MPR）檢視 FileStructuralgif 頭部 MRI 的矢狀位切面動畫 FileInnerSolarSystemchtpng 太陽系主帶小行星和特洛伊天體之影像 File20060114 Surface wavesjpg 液體流之科學視覺化：水中的表面波 Surface wave Telecom Glossary 2000 ATIS Committee T1A1 Performance and Signal Processing T15232001 FileFIRST measurement of SF6 and NH3jpgSF6 和 NH3 同時釋放時的 M Chamberland V Farley A Vallières L Belhumeur A Villemaire J Giroux et J Legault HighPerformance FieldPortable Imaging Radiometric Spectrometer Technology For Hyperspectral imaging Applications Proc SPIE 5994 59940N September 2005 FileAFMimageRoughGlass20x20png 利用原子力顯微鏡對玻璃表面進行的表面形貌掃描F Giessibl Advances in Atomic Force Microscopy Reviews of Modern Physics 75 3 949983 2003 File5cellgif 繞著兩個正交平面呈雙重旋轉的正五胞體（英文：）的三維投影 H S M Coxeter Regular Polytopes 3rd ed Dover Publications 1973 ISBN 0486614808 計算機動畫 計算機動畫是利用計算機建立動態影像的藝術、方法、技術和科學 Rick Parent Computer Animation Algorithms and Techniques Morgan Kaufmann Amsterdam 2008 ISBN 9780125320009 。如今，計算機動畫的建立工作越來越多地採用三維計算機圖形學手段，儘管二維計算機圖形學當前依然廣泛應用於體裁化、低頻寬以及更快即時渲染的需求。有時，動畫的目標載體就是計算機本身，而有時其目標則是別的介質，如電影膠片。另外，計算機動畫有時又稱為電腦成像技術或計算機生成影像；在用於電影膠片的時候，甚至還會被稱為電腦特效。 計算機模擬 計算機模擬，又稱為計算機模擬，是指計算機程式或計算機網路試圖對於特定系統模型的模擬 S Hartmann The World as a Process Simulations in the Natural and Social Sciences in R Hegselmann et al eds Modelling and Simulation in the Social Sciences from the Philosophy of Science Point of View Theory and Decision Library Dordrecht Kluwer 1996 77100。對於許許多多系統的數學建模來說，計算機模擬都已經成為有效實用的組成部分。比如，這些系統包括物理學、計算物理學、化學以及生物學領域的天然系統；經濟學、心理學以及社會科學領域的人類系統。在工程設計過程以及新技術當中，計算機模擬旨在深入認識和理解這些系統的執行情況或者觀察它們的行為表現 Steven Strogatz 2007 The End of Insight In What is your dangerous idea John Brockman ed HarperCollins。對某一系統同時進行視覺化與模擬的過程，稱為視覺化 GPGPU General Purpose Computation on Graphics Processors Aaron Lefohn GPGPU General Purpose Computation on Graphics Processors In IEEE Visualization 2004 Tutorials Austin Texas October 10 15 2004 IEEE Computer Society 2004 ISBN 0780387880。 根據規模的不同，計算機模擬所需的時間也各不相同，包括從只需執行幾分鐘的計算機程式，到需要執行數小時的基於網路的計算機群，直至需要持續不斷執行數日之久的大型模擬。計算機模擬所模擬事件的規模已經遠遠超出了傳統鉛筆紙張式數學建模所能企及的任何可能（甚至是任何可以想像的事情）：十多年前，關於一支軍隊進攻另一軍隊的沙漠戰役模擬，採用了美國國防部高效能計算現代化專案的多臺超級計算機。其中，在其模擬的科威特周圍地區範圍內，所建模的坦克、卡車以及其他的交通工具就多達 66239 輛 Researchers stage largest military simulation ever news Jet Propulsion Laboratory Caltech December 1997。 資訊視覺化 資訊視覺化的研究物件是大規模非數字型資訊的視覺表達問題。此類資訊如軟體系統之中眾多的檔案或者程式碼行 SG Eick 1994 Graphically displaying text In Journal of Computational and Graphical Statistics vol 3 pp 127142、圖書館與文獻書目資料庫以及國際網際網路上的關係網路等等 Michael Friendly 2008 Milestones in the history of thematic cartography statistical graphics and data visualization 。 資訊視覺化集中關注的是建立以直觀的方式傳達抽象資訊的手段和方法。視覺化的表達形式與互動技術則是利用人類眼睛通往心靈深處的廣闊頻寬優勢，使得使用者能夠目睹、探索以至立即理解大量的資訊 James J Thomas and Kristin A Cook Ed 2005 Illuminating the Path The RD Agenda for Visual Analytics National Visualization and Analytics Center p30。 介面技術與感知 介面技術與感知所要揭示的就是，新的介面以及對於基本感知問題的深入理解，將會如何為科學視覺化領域創造新的機遇。 表面與立體渲染 在計算機圖形學當中，渲染是指利用計算機程式，依據模型生成影像的過程。其中，模型是採用嚴格定義的語言或資料結構而對於三維物件的一種描述；這種模型之中一般都會含有幾何學、視角、紋理、照明以及陰影方面的資訊；渲染所產生的影像則是一種數字影像或點陣圖（又稱光柵圖）Glassner 1995 Principles Of Digital Image Synthesis Morgan Kaufmann ISBN 1558602763。渲染 一詞可能是對藝術家渲染畫面場景的一種類比。另外，渲染還用於描述為了生成最終的影片輸出而在影片編輯檔案之中計算效果的過程。表面渲染，又稱為表面繪製。立體渲染，又稱為體渲染、體繪製或者立體繪製，指的是一種用於展現三維離散取樣資料集之二維投影的技術方法。典型的三維資料集就是利用 CT、MRI 或 PET 技術所採集和重建出來的一組二維切片影像。通常情況下，這些影像都是按照某種規則的模式（比如，每毫秒一層）而採集和重建的；因而，在同樣的規則模式下，這些影像分別都具有相同的畫素數量。這些是一類關於規則立體網格的例子；其中，每個立體元素或者說體素分別採用單獨一個取值來表示，而這種取值是透過在相應體素周圍毗鄰區域取樣而獲得的。重要的渲染技術方法包括： 掃描線渲染 Wylie C Romney G W Evans D C and Erdahl A Halftone Perspective Drawings by Computer Proc AFIPS FJCC 1967 Vol 31 49Bouknight WJ An Improved Procedure for Generation of Halftone Computer Graphics Representation UI Coordinated Science Laboratory Sept 1969Newell M E Newell R G and Sancha TL A New Approach to the Shaded Picture Problem Proc ACM National Conf 1972 與柵格化 影像的高階表達形式之中必然含有不同於畫素方面的一些要素。這些要素被稱為基元 David F Rogers Procedural Elements for Computer Graphics WCBMcGrawHill Boston 1998 ISBN 0070535485。例如，就示意圖的繪製而言，線段和曲線可能就屬於是其中的基元。在圖形使用者介面之中，基元則可能是視窗和按鈕。在三維渲染當中，基元則可能是位於三維空間之中的三角形和多邊形。 光線投射 光線投射主要用於即時模擬，如三維計算機遊戲和卡通動畫之中所採用的模擬手段（其中，細節並不重要，或者為了在計算階段獲得更好的效能，採用手工方式仿造細節的辦法更為有效） 。當有大量的幀需要實現動畫效果的時候，尤其是如此。在不額外採用任何其他技巧的情況下，最終所獲得的表面都會帶有一種特徵性的 平板 效果，就好像場景之中的那些物件全都塗上了啞光似的。 輻射著色 輻射著色，又稱為全域性照明，指的是一種旨在模擬直接受照表面作為間接光源而照亮其他表面的方法 Modeling the interaction of light between diffuse surfaces C Goral K E Torrance D P Greenberg and B Battaile Computer Graphics Vol 18 No 3。這種方法將產生更為真實的陰影，從而更好地捕捉室內場景的環境光線。典型例子就是陰影在房間角落的呈現方式。 光線跟蹤 光線跟蹤是對掃描線渲染與柵格化之中所建立的同一技術方法的一種擴充套件 Whitted T 1980 An improved illumination model for shaded display Communications of the ACM 23 6 343349。與掃描線渲染與柵格化的情況類似的就是，其處理的是複雜的物件，而且還可能採用數學方法來描述這些物件。與掃描線和投射方法不同的是，光線跟蹤幾乎始終是一種蒙特卡羅技術方法，而後者則依賴於對於取自同一模型的許多隨機生成樣品的平均 Pharr Matt and Humphreys Greg 2004 Physically Based Rendering From Theory to Implementation Morgan Kaufmann ISBN 012553180X。 立體視覺化 立體視覺化，又稱為體視化或三維視覺化，研究的是一套旨在實現在無須數學上表達另一面（背面）的情況下檢視物件的技術方法。立體視覺化最初用於醫學成像，而如今已經成為許多學科領域的一項基本技術。當前，對於各種現象的描繪，如雲彩、水流、分子結構以及生物結構，立體視覺化已經成為不可或缺的一項技術方法。許多立體視覺化演算法都具有高昂的計算代價，需要大量的資料儲存能力。目前，硬體和軟體方面的種種進展正在不斷促進著立體視覺化和即時效能的發展。 科學視覺化的應用 本節將列舉一系列關於當今可以如何運用科學視覺化的示例除非指出其他出處，這裡的所有示例影像和文字均來自於美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室網站上的 LLNL 相簿，Retrieved 1011 July 2008。 自然科學 FileStar formationjpg 恆星的形成用來製作這幅圖片的資料由科維理粒子天體物理學與宇宙學研究所的湯姆阿貝爾博士和馬修特克提供。 FileGravitywavesJPG 引力波 BLACKHOLE COLLISIONS The Globus software creators Ian Foster Carl Kesselman and Steve Tuecke Publication Summer 2002 FileMassive Star Supernovae Explosionsjpg 大型恆星的超新星爆炸 FileMolecular renderingjpg 三維分子結構的渲染 恆星的形成：如上精選圖片（左一）描繪的是恩佐恆星和銀河系模擬之中氣體 塵埃密度對數的立體圖。其中，高密度區域顯示為白色，而密度較低的區域則趨向於藍色且更為透明。 引力波：研究人員藉助 Globus 工具箱（英文：），利用多臺超級計算機，模擬了黑洞碰撞的引力效應（左二）。 大型恆星的超新星爆炸：上圖（左三）所視覺化是關於大型恆星的超新星爆炸的三維輻射流體動力學計算結果。其中，SN 1987A 模型爆炸的三維計算採用的是 DJEHUTY 星體演化程式碼。 三維分子結構的渲染：如上精選圖片（右一）是利用 VisIt 的通用繪圖功能所建立的分子結構渲染結果。其原始資料取自蛋白質資料庫，並於渲染之前在 VisIt 之中首先轉換為 VTK 檔案。 地理學與生態學 FileTerrain renderingjpg 地形地貌的渲染 FileTornado_Alleygif 龍捲風走廊：美國國內龍捲風活動的分佈情況 FileClimate visualizationjpg 氣候的視覺化 Image courtesy of Forrest Hoffman and Jamison Daniel of Oak Ridge National Laboratory FileAtmospheric Anomaly in Times Squarejpg 時代廣場的大氣異常 地形地貌的渲染：目前，存在著不止一種用於渲染生成地形地貌影像的演算法 Stewart J 1999 Fast Horizon Computation at All Points of a Terrain With Visibility and Shading Applications IEEE Transactions on visualization and computer graphics 4 1Bashkov E Zori S Suvorova I 2000 Modern Methods of Environment Visual Simulation In Simulationstechnik 14 Symposium in Hamburg SCS pp 509514 Europe BVBA Ghent Belgium Bashkov EA Zori SA 2001 Visual Simulation of an Earth Surface by Fast Horizon Computation Algorithm In Simulation und Visualisierung pp 203215 Institut fur Simulation und Graphik Magdeburg Deutchland。VisIt 能夠讀取地理資訊系統領域的幾種常見格式的檔案，從而使使用者能夠在其視覺化形式之中渲染諸如地形地貌資料之類的柵格型資料。上述精選圖片（左一）顯示的是一幅其中包括有美國加利福尼亞鄧斯繆爾附近山區資料的 DEM 資料集。圖中所新增的海拔線有助於描繪海拔上的變化。 龍捲風的分佈：該圖片（左二）顯示的是美國國內龍捲風活動的分佈情況。圖中深色部分又被稱為龍捲風走廊。 氣候的視覺化：該圖片（左三）描繪的是各種來源的，分別隨著示蹤劑在大氣模型之中平流輸送的二氧化碳。來自海洋的二氧化碳顯示的是 1900 年 2 月期間的羽流Briggs Gary A 1975 Plume Rise Predictions Chapter 3 in Lectures on Air Pollution and Environmental Impact Analysis Duanne A Haugen editor Amer Met Soc。 時代廣場的大氣異常：該圖片（右一）是利用 VisIt 對於美國紐約時代廣場內及其周圍某次大氣異常情況 SAMRAI 模擬框架結果的視覺化 Wissink A M R D Hornung S RKohn S S Smith and N S Elliott Large Scale Structured AMR Calculations Using the SAMRAI Framework SC01 Proceedings Denver CO Nov 1016 2001 Also available as LLNL technical report UCRLJC144755。 形式科學 FileCurve plotsjpg 曲線圖 FileImage annotationsjpg 影像標註 FileScatter plotjpg 散點圖 表面形貌的計算機繪製：利用計算機繪製表面形貌，數學家們可以檢驗有關在應力條件下各種材料將會如何發生變化的理論。這項成像任務乃是 NSF 所資助的，美國芝加哥伊利諾伊大學（，EVL）的工作之一。 曲線圖：VisIt 可以利用讀取自檔案的資料來繪製曲線。藉助於相應的運算子或查詢，尚可用於從高維資料集之中提取和繪製曲線資料。這幅精選圖片（左二）之中的曲線是利用 VisIt 的 lineout 功能所繪製的，且對應於分佈在 DEM 資料海拔線之上的海拔資料。Lineout 使使用者能夠以互動的方式繪製線條，從而詳細指定用於提取資料的路徑。繼而，VisIt 即可把最終所獲得的資料繪製成曲線 Visualizations that have been created with VisIt at wcillnlgov Last updated November 8 2007。 影像標註：這幅精選圖片（左三）之中顯示的是來自 NetCDF 資料集的葉面積指數（，）；該指數乃是反映全球植被情況的一項指標 Watson DJ 1947 Comparative physiological studies in the growth of field crops I Variation in net assimilation rate and leaf area between species and varieties and within and between years Ann Bot 11 4176。主圖是位於底部的大圖，顯示的是全世界的 LAI。上部的兩幅小圖實際上屬於標註，是 VisIt 早些時候所生成的影像。影像標註可用來包括旨在加強視覺化結果的材料，如輔圖、實驗資料影像、專案徽標等等。 散點圖：VisIt 的散點圖可用於高達四維的多變數資料的視覺化。這種散點圖可以接受多個標量式變數，並將它們分別用於相空間當中的不同軸之上。不同的變數相互組合起來，共同構成相空間當中各點的座標。而且，各點採用符號來顯示，並按另一標量式變數的取值來著色。 應用科學 FilePorsche 911 model imported from a NASTRAN bulk data filejpg 保時捷 911 模型 FileYF17 aircraft PlotjpgYF17 飛機制圖 FileCity renderingjpg 城市的渲染 FileMadrid Metro Mapsvg 西班牙馬德里的地鐵路線圖 保時捷 911 模型：NASTRAN 模型。該精選圖片（左一）是從 NASTRAN 批次資料檔案之中匯入的保時捷 911 模型的網格圖。VisIt 可讀取 NASTRAN 批次資料檔案的有限子集。通常，這種有限子集足以匯入模型之中的那些適合於視覺化的幾何學特徵。 YF17 飛機制圖：該精選圖片（左二）顯示的是用於呈現 YF17 噴氣式飛機 CGNS 資料集的圖形。該資料集由一個非結構化網格構成。在建立該影像時，VisIt 利用該資料集的 Mach（馬赫數）變數來繪製偽彩圖，該網格的網格圖以及速度場切片的向量圖。 城市的渲染：這裡（左三），VisIt 讀取的是一個 ESRI 形狀檔案；該檔案之中含有建築物足跡的多邊形描述。接著，在一個直線網格之上對這些多邊形進行重新取樣。最後，這個直線網格也就凸現為這幅精選的城市風景。 城市軌道交通圖：這幅圖（右一）顯示的是西班牙馬德里的地鐵路線圖（注：並非來自 LLNL 相簿）。 科學視覺化主要貢獻者 布魯斯麥考梅克 （1930 2007 年）是一位美國計算機科學家。二十世紀 50 年代，他曾在 MIT、劍橋大學以及哈佛大學從事過物理學研究。二十世紀 60 年代，他發起並指導了影像處理計算機專案，並率先建立了血流以及人視網膜黃斑退化的成像技術。二十世紀 80 年代，他組織並主持了首屆大腦繪圖機設計研討會（1985 年）。在兩年之後的 1987 年，他在美國國家科學基金會圖形學、影像處理與工作站顧問委員會（National Science Foundation Advisory Panel on Graphics Image Processing and Workstations）上提出並倡導 科學視覺化 的概念和思想 Kathy Flores 2007 Dr Bruce H McCormick Texas AM University Retrieved 9 July 2008。 托馬斯德房蒂 （生於 1948 年）是一位美國計算機圖形學研究人員以及電子視覺化實驗室的主任。他曾從事過數學和計算機資訊科學方面的研究，並於 1973 年獲得了計算機圖形學研究方面的博士學位。後來，他加入了芝加哥伊利諾伊大學的教職員隊伍，並繼而陸續獲得了眾多的榮譽。與他人一起共同創立了，並在電影《星球大戰》的計算機動畫當中取樣了 EVL 的硬體與軟體 Thomas A DeFanti Biography at University of Illinois at Chicago Retrieved 8 July 2008。德房蒂對 SIGGRAPH 的組織工作和大會的成長與發展做出了巨大的貢獻。 瑪克辛布朗 是一位美國計算機科學家以及電子視覺化實驗室的副主任。她也曾從事過數學方面的研究，並於二十世紀 70 年代從事計算機科學方面的研究工作。她在計算機圖形學和超級計算領域有著較長的工作歷史，並對 SIGGRAPH 的許多方面都作出了貢獻。 克利福德皮寇弗 克利福德皮寇弗是科學、數學以及科幻小說方面的一位美國作家、編輯和專欄作家。他的主要興趣是透過融合藝術、科學、數學以及人類活動當中的其他看似互不相同的領域，尋找新的，拓展創造性的方式 The Third Culture 2008 Clifford Pickover Retrieved 8 July 2008。二十世紀 90 年代，他編寫過幾部書籍，如《Frontiers of Scientific Visualization》（意為 科學視覺化之前沿）1994 和《Visualizing Biological Information》（意為 生物學資訊之視覺化）1995。 勞倫斯羅森布羅姆 （生於 1949 年）是一位美國數學家以及美國國家科學基金會圖形學與視覺化計劃的主任。羅森布羅姆的研究興趣包括移動增強現實、科學視覺化和不確定性視覺化，虛擬現實顯示，以及虛擬現實 增強現實系統的應用 CGI 05 announces two conference panels Wednesday June 22 2005 Retrieved 8 July 2008。其研究小組取得進展的方面包括移動增強現實、科學視覺化和不確定性視覺化、虛擬現實顯示、虛擬現實 增強現實系統的應用以及對於圖形學系統之中人類表現的理解。 本領域的其他視覺化專家包括： 要了解更多視覺化專家，請參見計算機圖形學研究人員 科學視覺化組織機構 科學視覺化領域的重要實驗室包括：  美國國家航空航天局戈達德科學視覺化工作室NASA Goddard Scientific Visualization Studio 科學視覺化領域的重要會議包括：  ：前蘇聯舉辦的最大規模的圖形學會議 IEEE 視覺化會議 SIGGRAPH 圖形學大會：全球最大規模的計算機圖形學會議 關於其他科學視覺化組織機構，請參見：計算機圖形學組織機構 參考文獻 延伸閱讀 and eds 1987 Visualization in Scientific Computing ACM Press Gregory M Nielson Hans Hagen and Heinrich Müller 1997 Scientific Visualization Overviews Methodologies and Techniques IEEE Computer Society Clifford A Pickover ed 1994 Frontiers of Scientific Visualization New York John Willey Inc ed 1994 Scientific Visualization Advances and challenges Academic Press Will Schroeder Ken Martin Bill Lorensen 2003 The Visualization Toolkit Kitware Inc Leland Wilkinson 2005 The Grammar of Graphics Springer 外部連結 National Institute of Standards and Technology Scientific Visualizations with an overview of applications Dataplot is a free publicdomain multiplatform Unix VMS Linux Windows 9598MEXPNT2000 etc software system for scientific visualization statistical analysis and nonlinear modeling Scientific Visualization Tutorials Georgia Tech NASA Scientific Visualization Studio They facilitate scientific inquiry and outreach within NASA programs through visualization NovoSpark Visualizer an advanced visualization tool that enables qualitative analysis of multidimensional data through the exploration of a graphical image 參見 眼睛 視覺 視覺化 視覺分析 視錯覺 視覺化 資料視覺化 資訊視覺化 分子圖形學  Sirius 視覺化軟體 高光譜影像 Category 計算機科學 Category 計算機圖形學 Category 資訊圖形學 Category 視覺化 Category 科學建模 Category 計算科學 deInformationsvisualisierung nlDatavisualisatie