● 摘要
科学可视化是计算机图形学的重要研究和应用领域之一，其主要目的是将科学计算或实验得到的数据转化成可以直接观察的计算机图形图像，帮助研究人员直观的观察和分析计算或实验结果。流场可视化是科学可视化的一个重要分支，是计算流体力学（CFD）的重要组成部分，在工程领域，几乎所有的流场计算都需要用数值的方法来求解，得到的离散数据非常庞大，必须利用可视化处理的手段才能观察和分析。
火箭发动机喷流的红外辐射特性是导弹的重要目标特性，在国防和军事领域，火箭发动机喷流的红外辐射特性研究对导弹目标探测、识别和突防技术研究等具有十分重要的意义。火箭发动机喷流的流场及其辐射亮度的数值计算得到的数据都有几十万甚至上百万个离散点，采用科学可视化的手段对这些数据进行处理，对火箭发动机喷流流场及红外目标特性的研究具有重要意义。本文立足于专业应用背景，对流场可视化技术进行了深入研究，在VC++6.0环境下基于OpenGL编写可视化程序，实现火箭发动机流场辐射场的可视化，具体的工作主要有：
首先对流场网格的类型和插值处理方法进行介绍。其次深入研究了标量场可视化的主要方法：分析和比较了网格无关法和网格序列法，实现了等值线的绘制；对目前常用的云图填充方法进行了研究和分析，利用划分三角形网格的方法，对局部多边形填充算法进行了改进，提高算法的编程效率；对提取等值面的移动立方体（Marching Cube）算法进行了研究和实现。在矢量场方面，本文主要对基于几何形状的可视化方法进行了阐述，实现了剪标图和流线图的绘制，对基于纹理和特征的可视化方法也做了介绍。最后，本文实现了三维火箭发动机模型的导入，利用纹理贴图设计了可视化视景仿真，在此基础上对火箭发动机及其尾焰辐射亮度云图随工作高度的变化进行了动态模拟。
本文还给出编程实现的火箭发动机流场辐射场的等值线、云图、等值面、剪标图、流线图和动态模拟的结果图。