可视化

可视化或可视化（参见拼写差异）是用于创建图像、图表或动画以传达消息的任何技术。 自人类诞生以来，通过视觉图像进行可视化一直是传达抽象和具体思想的有效方式。

当今的可视化在科学、教育、工程（例如，产品可视化）、交互式多媒体、医学等领域的应用不断扩展。可视化应用的典型代表是计算机图形学领域。 计算机图形学（和 3D 计算机图形学）的发明可能是自文艺复兴时期中心透视发明以来可视化领域最重要的发展。 动画的发展也有助于推进可视化。

使用可视化来呈现信息并不是一个新现象。 一千多年来，它一直用于地图、科学绘图和数据绘图。 制图学的例子包括托勒密的地理学（公元 2 世纪）、中国地图（公元 1137 年）和一个半世纪前拿破仑入侵俄罗斯的米纳尔地图（1861 年）。 在设计这些图像时学到的大多数概念都以直接的方式应用于计算机可视化。 爱德华·塔夫特 (Edward Tufte) 写了三本广受好评的书，解释了其中的许多原则。

计算机图形学从一开始就被用来研究科学问题。 然而，在早期，图形功能的缺乏常常限制了它的实用性。 最近对可视化的重视始于 1987 年计算机图形学特刊 Visualization in Scientific Computing 的出版。 从那时起，由 IEEE 计算机协会和 ACM SIGGRAPH 共同主办了几次会议和研讨会，致力于一般主题和该领域的特殊领域，例如体积可视化。

大多数人都熟悉在电视天气预报期间为呈现气象数据而制作的数字动画，尽管很少有人能够区分这些现实模型和也在此类节目中显示的卫星照片。 当电视显示计算机绘制的道路或飞机事故的动画重建时，它还提供科学可视化。 一些最流行的科学可视化示例是计算机生成的图像，这些图像显示真实的航天器在地球以外的太空或其他行星上运行。 动态形式的可视化，例如教育动画或时间线，有可能增强对随时间变化的系统的了解。

除了交互式可视化和动画之间的区别，最有用的分类可能是抽象的和基于模型的科学可视化。 抽象可视化显示了 2D 或 3D 中的完整概念结构。 这些生成的形状是完全任意的。 基于模型的可视化要么将数据叠加在真实或数字构建的现实图像上，要么直接根据科学数据对真实对象进行数字构建。

科学可视化通常使用专门的软件完成，但也有一些例外，如下所述。 其中一些专业程序已作为开源软件发布，通常起源于大学，在共享软件工具和提供源代码访问权限的学术环境中。 还有许多科学可视化工具的专有软件包。

用于构建可视化的模型和框架包括 AVS、IRIS Explorer 和 VTK 工具包等系统普及的数据流模型，以及电子表格系统中的数据状态模型，例如 Spreadsheet for Visualization 和 Spreadsheet for Images。

作为计算机科学的一门学科，科学可视化是使用抽象数据的交互式感官表示（通常是视觉表示）来加强认知、假设构建和推理。科学可视化是对来自模拟或实验的数据的转换、选择或表示 ，具有隐式或显式几何结构，以允许探索、分析和理解数据。 科学可视化主要使用图形和动画技术来关注和强调高阶数据的表示。 它是可视化的一个非常重要的部分，也许是xxx个，因为实验和现象的可视化与科学本身一样古老。 科学可视化的传统领域是流动可视化、医学可视化、天体物理学可视化和化学可视化。