科学计算可视化技术广泛应用于科学研究、工程技术等领域,是一门有着广泛发展前景的技术。它将科学计算过程中及计算结果的数据转换为几何图形及图像信息在屏幕上显示出来并进行交互处理,成为发现和理解科学计算过程中各种现象的有力工具。本文在对科学计算可视化技术的研究现状和发展趋势进行了全面调研分析的基础上,着重于三维数据可视化技术与算法研究与应用。重点分析研究了标量场、矢量场和张量场的数据可视化技术,实现了计算可视化系统,并将该系统成功应用于“有限元分析系统”中。本文首先对科学计算可视化的发展、现状、研究内容、应用及意义作了简要叙述,然后对U]ML和OpenGL可视化编程平台作了分析。之后,对可视化系统总体设计作了介绍,并分别对标量场、矢量场和张量场可视化系统的设计和算法的实现作了介绍。在标量场可视化方面,本文首先介绍了标量场可视化子系统的设计,然后对二、三维空间的标量数据的等值线算法,云图填充方法和等值面生成算法分别进行设计,并通过编程加以实现。在矢量场可视化技术方面,本文首先介绍了矢量场可视化子系统的设计,然后设计并实现了设计了点图标和彩色流线和黑白纹理算法,并在此基础上实现了彩色纹理算法,弥补了原始LIC算法的缺陷。在张量场可视化技术方面,本文首先介绍了张量场可视化子系统的设计,然后设计并实现了二维、三维椭球图标及超流线的算法。最后,经过实际应用,可视化系统的数据可视化结果准确,能够满足用户的需求。其中的一些科学计算可视化算法封装后,已经应用于有限元分析系统,并取得了满意的效果。