9.1.1　科学可视化

科学可视化(scientific visualization)是科学之中的一个跨学科研究与应用领域,主要关注的是三维现象的可视化,如建筑学、气象学、医学或生物学方面的各种系统。重点在于对体、面以及光源等的逼真渲染,或许甚至还包括某种动态(时间)成分。

科学可视化侧重于利用计算机图形学来创建客观的视觉图像,将数学方程等文字信息转换大量压缩呈现在一张图纸上,从而帮助人们理解那些采取错综复杂而又往往规模庞大的方程、数字等形式所呈现的科学概念或结果,除有助于公众吸收外,更重要的是便于专家快速了解状况,在相同的时间内做出有效的筛选和判断。

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图9.1　铷原子速度的分布

图9.1显示了铷原子速度的分布情况,这表明了玻色-爱因斯坦凝聚的存在。颜色表示的是相应速度原子的数量,在图中表示山峰的高度,高度越高代表个数越多。红色(海拔高度低部分)表示相应速度的原子数量较少;白色(海拔高度高)表示相应速度的原子数量较多。左边是发生玻色-爱因斯坦凝聚之前;中间是玻色-爱因斯坦凝聚刚刚开始;右边是几乎所有剩余的原子都处于玻色-爱因斯坦凝聚状态。这也是科学可视化的一个经典应用,证明了科学定理的正确性。