Контурные графики (или графики в горизонталях) используются для изображения изолиний (линий постоянного значения) набора скалярных данных, распределенных по поверхности. Изолинии размещены с некоторым постоянным интервалом и демонстрируют диапазон и изменение элементов данных в области пространства. Типичной сферой применения контурных графиков является изображение возвышений над нулевой плоскостью. Обычно методы представления в горизонталях применяются к набору элементов данных, распределенных по правильной сетке, как показано на рис. 8.124. Правильные сетки имеют равномерно расположенные координатные линии сетки, а в узлах сетки расположены элементы данных. Численные решения компьютерных модельных задач обычно дают данные, распределенные на правильной сетке, тогда как данные наблюдения часто расположены нерегулярно. Для различных типов нерегулярных сеток разработано несколько методов контурного представления, но обычно нерегулярные распределения данных просто переводятся на регулярные сетки. В двухмерном контурном алгоритме изолинии прослеживаются от ячейки к ячейке сетки с проверкой четырех углов сетки, чтобы определить, какие стороны ячеек пересекаются определенной изолинией. Изолинии обычно изображаются как прямые отрезки вдоль каждой ячейки, как показано на рис. 8.125. Иногда изолинии изображаются с помощью сплайновых кривых, но аппроксимация сплайнами может привести к противоречиям и ложной интерпретации набора данных. Например, две сплайновые изолинии могут пересекаться, или криволинейные траектории изолиний могут не быть истинным показателем тенденций набора данных, поскольку элементы данных известны только в углах ячеек. Пакеты изображения в горизонталях могут позволять интерактивную подгонку изолиний для исправления противоречий. На рис. 8.126 приведен пример трех накладывающихся графиков в горизонталях с цветовым кодированием на плоскости ху, а на рис. 8.127 показаны горизонтали и цветовое кодирование пространства неправильной формы.
Рис. 8.126. Графики в горизонталях с цветовым кодированием трех наборов данных, занимающих одну область плоскости ху (перепечатано с разрешения Национального центра суперкампью-терных приложений, Иллинойский университет в Урбана-Шампейн)
Рис. 8.127. Графики в горизонталях с цветовым кодированием на поверхности области пространства, имеющей форму огрызка яблока (перепечатано с разрешения Грега Нильсона (Greg Nielson), факультет информатики и инженерии, Университет Аризоны)
img src="/images/openglorg05/openglorg05-328.png" alt="Поперечные сечения трехмерного набора данных (перепечатано с разрешения Spyglass, Inc.)">Рис. 8.128. Поперечные сечения трехмерного набора данных (перепечатано с разрешения Spyglass, Inc.)
Рис. 8.129. Изоповерхность, сгенерированная по значениям содержания воды, полученным из численной модели грозы (перепечатано с разрешения Боба Вильгелъмсона (Bob Wilhelmson), факультет атмосферных наук, и Национального центра суперкомпью-терных пршожений, Иллинойский университет в Урбана-Шампейн)
Для трехмерных скалярных полей данных можно взять поперечные сечения и изобразить двухмерные распределения данных на сечениях. Можно либо использовать цветовое кодирование значений данных сечений, либо отобразить изолинии. Пакеты визуализации обычно предлагают процедуру сечения, которая позволяет располагать плоскость поперечного сечения под любым углом к объекту. На рис. 8.128 показано изображение, сгенерированное коммерческим пакетом нахождения сечений.