CN118015177B - 基于等值线的颜色映射追加着色方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供基于等值线的颜色映射追加着色方法及装置，其中所述基于等值线的颜色映射追加着色方法包括：确定待着色点所处的数据单元，并确定数据单元的边界点坐标以及边界点坐标对应的变量值，筛选边界点坐标对应变量值中的最大值与最小值，通过预设迭代次数对最大值与最小值之间的变量值进行分割，得到迭代变量值序列，根据迭代变量值序列在数据单元中对应的边界点坐标，生成等值线，并根据等值线与待着色点之间的距离确定待着色点的变量值，实现对待着色点的着色，建立起了待着色点与其上变量值间以可视化结果为导向的直观联系，量化了利用变量值估计追加色阶得到新的渲染结果与预想结果的差距，实现插值估计与可视化结果可控。

Description

基于等值线的颜色映射追加着色方法及装置

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，特别涉及基于等值线的颜色映射追加着色方法及装置。本申请同时涉及一种计算设备，以及一种计算机可读存储介质。

背景技术

随着计算机技术和图像处理技术的发展，科学数据的可视化在整个科学与工程计算过程中起到越来越重要的作用，被广泛应用于物理、化学、气象气候、航空航天、医学、生物学等各个领域。在进行科学与工程实践时，通常需要对数据和模型进行解释、操作和处理，旨在寻找其中的模式、特点、关系以及异常情况。利用特定的技术手段，可以将科学与工程实践中产生的各类数据通过图形、图像甚至动画的方式表达出来，帮助领域专家更加高效、直观地分析和理解数值模拟数据中隐藏的客观规律。

科学数据可视化中，人们经常通过颜色映射的方法，将一定范围内的数据和一定范围内的颜色对应起来，不同的颜色表示不同数据大小，再利用数据所映射的颜色对相应场数据位置进行渲染着色，直观、清晰地将科学数据的实际空间坐标和属性数据联系起来。在获得可视化结果后对数据进行可视分析时，经常需要深入了解科学数据的空间局部信息和变量值分布信息，这就需要用到颜色映射追加着色功能。

颜色映射追加着色，指的是在基于变量数据颜色映射进行渲染着色的窗口中，根据用户的观察和研究需求指定某个空间位置，由于科学数据的离散特点，用户指定空间位置未必落在数据网格点上，必须通过探测和插值方法，反向得到该位置的数据值，随后利用该数据计算出对应的颜色阶，再将该色阶追加入颜色列表对整个数据进行渲染着色。实现颜色映射追加着色的算法需要抓住两个关键点：一是插值精度要高，二是算法适用性和通用性要强。对于科学数据分析而言，由于离散网格划分尺度和变量数值尺度的不同，插值算法的精度对可视分析的影响较大。

现有技术中，针对颜色映射追加着色任务，常用的探测插值方法是首先通过用户指定的空间位置进行查找和判断，获取该点所在网格块和网格单元，随后利用一些距离相关的插值算法进行插值，得到该点变量值的估计，最后以该估计值建立新的色阶对科学数据进行渲染。在插值方法方面，目前主要的插值算法分为网格相关插值方法和网格无关插值方法两类。

然而，无论是网格相关类方法还是网格无关类方法，要么存在精度不足的问题，要么普适性和通用性不强，仅适用于特定网格单元或者特定数据，不适用于鲁棒性要求较高的工程领域。另外，由于颜色映射追加着色任务的特点，在进行探测点变量插值后，还要根据该估计值进行色阶追加渲染，而在渲染时一般采用等值线/等值面方法，与相关插值算法不一致，可能导致绘制偏差。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种基于等值线的颜色映射追加着色方法，以解决现有技术中存在的技术缺陷。本申请实施例同时提供了一种基于等值线的颜色映射追加着色装置，一种计算设备，以及一种计算机可读存储介质。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种基于等值线的颜色映射追加着色方法，包括：

基于接收的探针选取指令查询待着色点所处数据单元，并确定所述数据单元的边界点坐标，以及所述边界点坐标对应的变量值；

确定所述边界点坐标对应的变量值中最大值对应的边界点为第一边界点，最小值对应的边界点为第二边界点；

基于所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值，通过预设迭代次数，确定迭代变量值序列；

根据所述边界点坐标以及所述边界点坐标对应的变量值，依次生成所述迭代变量值序列对应的等值线，并确定与所述待着色点距离最近的等值线为目标等值线；

将所述待着色点的变量值赋值为所述目标等值线对应的迭代变量值，并根据赋值结果对所述待着色点进行着色。

可选地，所述基于接收的探针选取指令查询待着色点所处数据单元包括：

接收所述探针选取指令；

根据所述探针选取指令中包含的待着色点坐标，判断所述待着色点是否处于可着色区域；

若是，基于所述待着色点坐标信息，查询所述待着色点所处数据单元；

若否，将预设提示信息作为所述探针选取指令的响应，并重复所述接收所述探针选取指令步骤。

可选地，所述基于接收的探针选取指令查询待着色点所处数据单元，并确定所述数据单元的边界点坐标，以及所述边界点坐标对应的变量值包括：

根据所述探针选取指令中包含的待着色点坐标，确定所述待着色点所处数据单元的数据单元标识；

根据所述数据单元标识，查询所述数据单元的边界点坐标，以及所述边界点坐标对应的变量值。

可选地，所述基于所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值，通过预设迭代次数，确定迭代变量值序列包括：

计算所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值之差，得到变量值区间参数；

通过所述迭代次数对所述变量值区间参数进行划分，得到迭代步长；

根据所述迭代步长、所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值，计算得到迭代变量值序列。

可选地，所述根据所述边界点坐标以及所述边界点坐标对应的变量值，依次生成所述迭代变量值序列对应的等值线包括：

根据所述边界点坐标、所述边界点坐标对应的变量值以及所述迭代变量值序列，确定与所述迭代变量值序列对应的等值点坐标对；

根据所述等值点坐标对，生成与所述迭代变量值序列对应的等值线。

可选地，所述根据所述边界点坐标、所述边界点坐标对应的变量值以及所述迭代变量值序列，确定与所述迭代变量值序列对应的等值点坐标对包括：

选择所述迭代变量值序列中的一个迭代变量值作为目标迭代变量值；

确定边界线段对应的变量值区间，其中，所述边界线段为两个相邻边界点坐标作为端点的线段；

确定所述目标迭代变量值所处的变量值区间，并确定对应的两个相邻边界点坐标为目标边界点坐标组；

基于所述目标边界点坐标组、所述目标边界点坐标组对应的变量值，以及所述目标迭代变量值，通过预设的插值算法，确定所述目标迭代变量值对应的等值点坐标对；

重复所述选择所述迭代变量值序列中的一个迭代变量值作为目标迭代变量值步骤，直至所述迭代变量值序列中的全部迭代变量值被选取。

可选地，所述基于所述目标边界点坐标组、所述目标边界点坐标组对应的变量值，以及所述目标迭代变量值，通过预设的插值算法，确定所述目标迭代变量值对应的等值点坐标对包括：

基于所述目标边界点坐标组、所述目标边界点坐标组对应的变量值，以及所述目标迭代变量值，通过线性插值算法，确定所述目标迭代变量值对应的等值点坐标对。

可选地，所述确定与所述待着色点距离最近的等值线为目标等值线包括：

根据三角形面积公式，计算与所述待着色点距离最近的等值线为目标等值线。

可选地，所述将所述待着色点的变量值赋值为所述目标等值线对应的迭代变量值，并根据赋值结果对所述待着色点进行着色包括：

将所述待着色点的变量值赋值为所述目标等值线对应的迭代变量值；

根据预设的颜色传递函数，赋值后的所述待着色点变量值对应颜色参数；

根据所述颜色参数更新渲染参数，并根据更新后的所述渲染参数对所述待着色点进行追加着色。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种基于等值线的颜色映射追加着色装置，包括：

单元确定模块，被配置为基于接收的探针选取指令查询待着色点所处数据单元，并确定所述数据单元的边界点坐标，以及所述边界点坐标对应的变量值；

边界点确定模块，被配置为确定所述边界点坐标对应的变量值中最大值对应的边界点为第一边界点，最小值对应的边界点为第二边界点；

迭代变量值确定模块，被配置为基于所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值，通过预设迭代次数，确定迭代变量值序列；

等值线生成模块，被配置为根据所述边界点坐标以及所述边界点坐标对应的变量值，依次生成所述迭代变量值序列对应的等值线，并确定与所述待着色点距离最近的等值线为目标等值线；

着色模块，被配置为将所述待着色点的变量值赋值为所述目标等值线对应的迭代变量值，并根据赋值结果对所述待着色点进行着色。

根据本申请实施例的第三方面，提供了一种计算设备，包括：

存储器和处理器；

所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器执行所述计算机可执行指令时实现所述基于等值线的颜色映射追加着色方法的步骤。

根据本申请实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该指令被处理器执行时实现所述基于等值线的颜色映射追加着色方法的步骤。

根据本申请实施例的第五方面，提供了一种芯片，其存储有计算机程序，该计算机程序被芯片执行时实现所述基于等值线的颜色映射追加着色方法的步骤。

本申请提供的基于等值线的颜色映射追加着色方法，通过基于接收的探针选取指令查询待着色点所处数据单元，并确定所述数据单元的边界点坐标，以及所述边界点坐标对应的变量值；确定所述边界点坐标对应的变量值中最大值对应的边界点为第一边界点，最小值对应的边界点为第二边界点；基于所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值，通过预设迭代次数，确定迭代变量值序列；根据所述边界点坐标以及所述边界点坐标对应的变量值，依次生成所述迭代变量值序列对应的等值线，并确定与所述待着色点距离最近的等值线为目标等值线；将所述待着色点的变量值赋值为所述目标等值线对应的迭代变量值，并根据赋值结果对所述待着色点进行着色，实现对待着色点的着色，建立起了待着色点与其上变量值间以可视化结果为导向的直观联系，量化了利用变量值估计追加色阶得到新的渲染结果与预想结果的差距，实现插值估计与可视化结果可控。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本申请一实施例提供的一种基于等值线的颜色映射追加着色方法的流程图；

图2是本申请一实施例提供的一种基于等值线的颜色映射追加着色方法的等值线示意图；

图3是本申请一实施例提供的一种基于等值线的颜色映射追加着色方法的演示流程图；

图4是本申请一实施例提供的一种基于等值线的颜色映射追加着色方法的距离计算示意图；

图5是本申请一实施例提供的一种应用于机翼流场着色的基于等值线的颜色映射追加着色方法的处理流程图；

图6是本申请一实施例提供的一种基于等值线的颜色映射追加着色方法的着色效果图；

图7是本申请一实施例提供的一种基于等值线的颜色映射追加着色装置的结构示意图；

图8是本申请一实施例提供的一种计算设备的结构框图。

图中，702-单元确定模块，704-边界点确定模块，706-迭代变量值确定模块，708-等值线生成模块，710-着色模块，800-计算设备，810-存储器，820-处理器，830-总线，840-接入设备，850-数据库，860-网络。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

在本申请一个或多个实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请一个或多个实施例。在本申请一个或多个实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本申请一个或多个实施例中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请一个或多个实施例中可能采用术语第一、第二等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请一个或多个实施例范围的情况下，第一也可以被称为第二，类似地，第二也可以被称为第一。

在本申请中，提供了一种基于等值线的颜色映射追加着色方法。本申请同时涉及一种基于等值线的颜色映射追加着色装置、一种计算设备，以及一种计算机可读存储介质，在下面的实施例中逐一进行详细说明。

图1示出了根据本申请一实施例提供的一种基于等值线的颜色映射追加着色方法的流程图，具体包括以下步骤：

S102：基于接收的探针选取指令查询待着色点所处数据单元，并确定所述数据单元的边界点坐标，以及所述边界点坐标对应的变量值；

S104：确定所述边界点坐标对应的变量值中最大值对应的边界点为第一边界点，最小值对应的边界点为第二边界点；

S106：基于所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值，通过预设迭代次数，确定迭代变量值序列；

S108：根据所述边界点坐标以及所述边界点坐标对应的变量值，依次生成所述迭代变量值序列对应的等值线，并确定与所述待着色点距离最近的等值线为目标等值线；

S110：将所述待着色点的变量值赋值为所述目标等值线对应的迭代变量值，并根据赋值结果对所述待着色点进行着色。

其中，探针选取指令为用户基于自身需求通过探针选取待着色点的指令，其中包含用户对于待着色点选取的位置坐标，而探针类型可以为鼠标指针等，具体的探针类型由实际使用场景决定，本实施例不进行限定。数据单元为待着色点所处的区块，如网格单元等，具体的数据单元类型本实施例不进行限定。边界点坐标为构成数据单元的边缘线段对应的位置坐标，其参考系选取由实际使用场景决定，本实施例不进行限定。变量值为与可视化图像颜色相关的参数，与颜色具备一一对应关系。等值线为相同变量值对应的坐标点连线。

基于此，用户通过探针选取待着色点，生成探针选取指令，根据探针选取指令中包含的待着色点坐标信息，确定待着色点所处的数据单元，查询数据单元的边界点坐标，并将边界点坐标对应的变量值一并存储；通过存储的边界点坐标对应的变量值，确定其中的最大值与最小值，将最大值关联的边界点记为第一边界点，最小值关联的边界点记为第二边界点；通过预设的迭代次数，分割第一边界点与第二边界点的变量值，得到迭代变量值序列；之后选取变量值与迭代变量值序列中包含的迭代变量值相同的边界点，并将变量值相同，且处于不同路径的边界点进行连接得到等值线，计算得到的等值线中与待着色点距离最近的为目标等值线，将目标等值线对应的边界点的变量值作为待着色点的变量值，对待着色点进行着色。

需要说明的是，数据单元为一个封闭区域，那么在其上选取两个点，即第一边界点与第二边界点，那么沿着数据单元的边缘从其中一个边界点到另外一个边界点的过程中，将会存在两条不同的路径，如图2提供的一种基于等值线的颜色映射追加着色方法的等值线示意图所示，其中，P点为待着色点，其所在的数据单元中的第一边界点为Pmax，第二边界点为Pmin，第一边界点到第二边界点之间存在的路径为两条，分别为S1和S2，在S1与S2中分别取变量值与迭代变量值序列中包含的迭代变量值相同的一组边界点与/>，需要说明的是，/>与/>中i的最大值由实际使用场景中的预设迭代次数决定，且在实际使用场景中，等值线的生成是便于数据处理，对于是否实际绘制等值线，本实施例不进行限定。

进一步的，在实际使用场景中，存在部分区域被限定为不可着色，而用户选取待着色点时误选取该区域时，会导致着色错误，为避免着色错误需要对用户的待着色点选取进行限定，在本实施例中，具体实现方式如下：

接收所述探针选取指令；根据所述探针选取指令中包含的待着色点坐标，判断所述待着色点是否处于可着色区域；若是，基于所述待着色点坐标信息，查询所述待着色点所处数据单元；若否，将预设提示信息作为所述探针选取指令的响应，并重复所述接收所述探针选取指令步骤。

其中，可着色区域为预设的着色区域，在相关存储单元中存储着可着色区域的位置坐标，或在可着色区域与非可着色区域进行不同标识标记，具体的可着色区域区分方式由实际使用场景决定，本实施例不进行限定。

基于此，如图3提供的一种基于等值线的颜色映射追加着色方法的演示流程图所示，对探针选取指令进行信息提取，确定待着色点的坐标信息，即着色点P世界坐标，之后与可着色区域的坐标信息进行比对，确定待着色点是否在可着色区域中，即确定是否为有效着色点，在可着色区域的着色点为有效着色点，反之则不是，判断的结果为是，则执行后续步骤，为否，则发送预设的提示信息，提示用户重新选取待着色点，用户通过追加着色探针重新选取待着色点。需要说明的是预设提示信息可以为一段提示文本，也可以是预设指示灯的开关信号等，具体的信息类型与信息数据由实际使用场景决定，本实施例不进行限定。

进一步的，确定数据单元相关信息的过程，在本实施例中，具体实现方式如下：

根据所述探针选取指令中包含的待着色点坐标，确定所述待着色点所处数据单元的数据单元标识；根据所述数据单元标识，查询所述数据单元的边界点坐标，以及所述边界点坐标对应的变量值。

其中，数据单元标识为标记数据单元的数据信息，如数据单元相关的ID等，具体的数据单元标识类型由实际使用场景决定，本实施例不进行限定。

基于此，如图3提供的一种基于等值线的颜色映射追加着色方法的演示流程图所示，确定待着色点坐标后，根据该坐标查询待着色点所在的数据单元的数据单元标识，如数据单元C，那么则获取数据单元C的ID，即获取拾取点所在单元C的ID，之后根据数据单元标识查询数据单元C所有点的几何和属性数据，即得到数据单元的边界点坐标以及边界点坐标对应的变量值。

进一步的，根据预设迭代次数，确定地带变量值序列的过程，在本实施例中，具体实现方式如下：

计算所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值之差，得到变量值区间参数；通过所述迭代次数对所述变量值区间参数进行划分，得到迭代步长；根据所述迭代步长、所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值，计算得到迭代变量值序列。

具体的，如图3提供的一种基于等值线的颜色映射追加着色方法的演示流程图所示，确定数据单元C上变量的最大值与最小值，并计算步长h，其中，若第一边界点的变量值为，第二边界点的变量值为/>，预设迭代次数为/>，那么根据迭代次数对变量值区间参数进行划分，得到的迭代步长/>，之后如图3提供的一种基于等值线的颜色映射追加着色方法的演示流程图所示，外层迭代得到的迭代变量序列为/>。

进一步的，生成等值线的过程，在本实施例中，具体实现方式如下：

根据所述边界点坐标、所述边界点坐标对应的变量值以及所述迭代变量值序列，确定与所述迭代变量值序列对应的等值点坐标对；根据所述等值点坐标对，生成与所述迭代变量值序列对应的等值线。

其中，作为一个封闭区域的数据单元，在其上选取的第一边界点与第二边界点，沿着数据单元的边缘从其中一个边界点到另外一个边界点的过程中，将会存在两条不同的路径，在两条不同的路径中选取具备相同变量值，且变量值等于迭代变量值序列中包含的迭代变量值的一组边界点，记为等值点坐标对。连接等值点坐标对，生成等值线。

需要说明的是，若在同一条路径中存在不止一个边界点的变量值等于同一个迭代变量值，将这些边界点记作待识别边界点组，之后将待识别边界点组中包含的边界点依次与另一条路径中被选取的边界点进行连接，生成各自对应的等值线，将这些等值线中与待着色点距离最近的一条作为该迭代变量值对应的等值线。

进一步的，若根据迭代变量值序列中包含的迭代变量值确定等值点坐标对的过程中，等值点坐标对中的等值点坐标落在相邻两个边界点坐标之间，其坐标没有被存储的情况，需要对该等值点坐标进行确定，在本实施例中，具体时相方式如下：

选择所述迭代变量值序列中的一个迭代变量值作为目标迭代变量值；确定边界线段对应的变量值区间，其中，所述边界线段为两个相邻边界点坐标作为端点的线段；确定所述目标迭代变量值所处的变量值区间，并确定对应的两个相邻边界点坐标为目标边界点坐标组；基于所述目标边界点坐标组、所述目标边界点坐标组对应的变量值，以及所述目标迭代变量值，通过预设的插值算法，确定所述目标迭代变量值对应的等值点坐标对；重复所述选择所述迭代变量值序列中的一个迭代变量值作为目标迭代变量值步骤，直至所述迭代变量值序列中的全部迭代变量值被选取。

其中，选取一个迭代变量值作为目标迭代变量值进行处理，确定各个边界点坐标组成的线段，并确定各个线段对应的变量值取值范围，将各个线段对应的变量值取值范围与目标迭代变量值进行对比，若目标迭代变量值在某个线段对应的变量值取值范围内，则说明对应的边界点坐标应被选取在该段线段中。

基于此，通过目标迭代变量值与该线段对应的变量值之间的比例关系，去对等值点坐标进行估值，如目标迭代变量值与线段两个端点变量值之差的绝对值比值为x：y，通过预设的插值算法，则预估目标迭代变量值对应的等值点坐标距离该线段端点坐标的距离比值为，需要说明的是，插值算法还可以被设定为预估目标迭代变量值对应的等值点坐标距离该线段端点坐标的距离比值为/>或/>等，具体的插值算法由实际使用场景决定，本实施例不进行限定。

进一步的，在实际使用场景中，预设的插值算法更多采用的是线性插值，在本实施例中，具体实施方式如下：

基于所述目标边界点坐标组、所述目标边界点坐标组对应的变量值，以及所述目标迭代变量值，通过线性插值算法，确定所述目标迭代变量值对应的等值点坐标对。

其中，如图3提供的一种基于等值线的颜色映射追加着色方法的演示流程图所示，计算等值点，若目标迭代变量值为，对应的等值点坐标/>落在落在线段端点值之间，其中/>的坐标为/>，对应变量值为/>，/>的坐标为，对应变量值为/>，那么等值点坐标的计算方式如下：

。

进一步的，计算待着色点与等值线之间的距离，在本实施例中，具体实现方式如下：

根据三角形面积公式，计算与所述待着色点距离最近的等值线为目标等值线。

其中，如图3提供的一种基于等值线的颜色映射追加着色方法的演示流程图所示，内层迭代计算距离d，计算过程如图4提供的一种基于等值线的颜色映射追加着色方法的距离计算示意图所示，计算用户指定待着色点P与等值线的距离/>，计算公式如下：

。

需要说明的是，如图3提供的一种基于等值线的颜色映射追加着色方法的演示流程图所示，计算等值线与待着色点之间的距离，可以按照数值从小到大或从大到小依次选取迭代变量值序列中的迭代变量值，并得到对应的等值线，若计算出当前的等值线距离待着色点之间的距离，小于上一个等值线距离待着色点之间的距离，并且也小于下一个等值线距离待着色点之间的距离，即可确定当前等值线为目标等值线，即判断“d符合临界条件”步骤，节省计算资源。

进一步的，对待着色点进行着色的过程，在本实施例中，具体实现方式如下：

将所述待着色点的变量值赋值为所述目标等值线对应的迭代变量值；根据预设的颜色传递函数，赋值后的所述待着色点变量值对应颜色参数；根据所述颜色参数更新渲染参数，并根据更新后的所述渲染参数对所述待着色点进行追加着色。

其中，如图3提供的一种基于等值线的颜色映射追加着色方法的演示流程图所示，将当前变量迭代值为P点变量插值，即将待着色点的变量值赋值为目标等值线的迭代变量值，通过颜色传递函数，通过插值计算确定对应颜色，并更新色阶进行渲染，输出追加着色结果后停止。

基于此，根据上述方式，确定待着色点所处的数据单元，并确定数据单元的边界点坐标以及边界点坐标对应的变量值，筛选边界点坐标对应变量值中的最大值与最小值，通过预设迭代次数对最大值与最小值之间的变量值进行分割，得到迭代变量值序列，根据迭代变量值在数据单元中对应的边界点坐标，生成等值线，并根据等值线与待着色点之间的距离确定待着色点的变量值，实现对待着色点的着色，建立起了待着色点与其上变量值间以可视化结果为导向的直观联系，量化了利用变量值估计追加色阶得到新的渲染结果与预想结果的差距，实现插值估计与可视化结果可控。

下述结合附图5，以本申请提供的基于等值线的颜色映射追加着色方法对机翼流场着色应用为例，对所述基于等值线的颜色映射追加着色方法进行进一步说明。其中，图5示出了本申请一实施例提供的一种应用于机翼流场着色的基于等值线的颜色映射追加着色方法的处理流程图，具体包括以下步骤：

S502：接收探针选取指令，并确定探针选取指令中包含的待着色点坐标。

具体的，用户对机翼A的流场参数进行采集，得到可视化图像，后续需要对该可视化图像中部分区域进行放大观察，于是用鼠标指针点击需要被放大的位置，此时放大图像位置没有被着色，需要进行追加作色处理。装置接收用户的点击指令，确定用户点击位置的坐标。

S504判断待着色点是否处于可着色区域；

若是，执行步骤S506；

若否，将预设提示信息作为所述探针选取指令的响应，并重复步骤S502。

具体的，若用户点击位置为图像的边框外，即非可着色区域，则反馈用户“选取错误”，若点击位置为可着色区域，则继续执行后续步骤。

S506：基于所述待着色点坐标信息，查询所述待着色点所处数据单元，确定所述数据单元的边界点坐标，以及所述边界点坐标对应的变量值。

具体的，查询得知用户点击位置在网格单元B上，根据网格单元B的标识符，在数据库中查询网格单元B的边界点坐标，以及边界点坐标对应的变量值。

S508：确定所述边界点坐标对应的变量值中最大值对应的边界点为第一边界点，最小值对应的边界点为第二边界点。

具体的，确定边界点坐标P1对应的变量值X1为最大值，边界点坐标P2的变量值X2为最小值。

S510：计算所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值之差，得到变量值区间参数。

S512：通过所述迭代次数对所述变量值区间参数进行划分，得到迭代步长。

具体的，预设迭代次数为3，得到迭代步长L=（X1-X2）/3。

S514：根据所述迭代步长、所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值，计算得到迭代变量值序列。

具体的，计算得到迭代变量序列为[X2，X2+L，X2+2L，X1]。

S516：根据所述边界点坐标以及所述边界点坐标对应的变量值，依次生成所述迭代变量值序列对应的等值线，并确定与所述待着色点距离最近的等值线为目标等值线。

具体的，在边界点坐标对应的变量值中，选择于迭代变量序列中包含的变量值相同的边界点，得到坐标对（P3，P4）、（P5，P6），计算线段P3P4与线段P5P6中距离待着色点距离最近的为线段P3P4，则将坐标对（P3，P4）对应的变量值X2+L赋值给待着色点的变量值。

S518：将所述待着色点的变量值赋值为所述目标等值线对应的迭代变量值，并根据赋值结果对所述待着色点进行着色。

具体的，如图6提供的一种基于等值线的颜色映射追加着色方法的着色效果图所示，机翼A在流场中受到的压力系数可视化图像，在被用户点击放大后的追加着色效果为，追加着色点与实际渲染等值线重合，其中，Cp代表压力系数，机翼A承受的不同压力系数反应在可视化图像上，会呈现不同的颜色。

综上所述，通过确定待着色点所处的数据单元，并确定数据单元的边界点坐标以及边界点坐标对应的变量值，筛选边界点坐标对应变量值中的最大值与最小值，通过预设迭代次数对最大值与最小值之间的变量值进行分割，得到迭代变量值序列，根据迭代变量值在数据单元中对应的边界点坐标，生成等值线，并根据等值线与待着色点之间的距离确定待着色点的变量值，实现对待着色点的着色，建立起了待着色点与其上变量值间以可视化结果为导向的直观联系，量化了利用变量值估计追加色阶得到新的渲染结果与预想结果的差距，实现插值估计与可视化结果可控。

与上述方法实施例相对应，本申请还提供了基于等值线的颜色映射追加着色装置实施例，图7示出了本申请一实施例提供的一种基于等值线的颜色映射追加着色装置的结构示意图。如图7所示，该装置包括：

单元确定模块702，被配置为基于接收的探针选取指令查询待着色点所处数据单元，并确定所述数据单元的边界点坐标，以及所述边界点坐标对应的变量值；

边界点确定模块704，被配置为确定所述边界点坐标对应的变量值中最大值对应的边界点为第一边界点，最小值对应的边界点为第二边界点；

迭代变量值确定模块706，被配置为基于所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值，通过预设迭代次数，确定迭代变量值序列；

等值线生成模块708，被配置为根据所述边界点坐标以及所述边界点坐标对应的变量值，依次生成所述迭代变量值序列对应的等值线，并确定与所述待着色点距离最近的等值线为目标等值线；

着色模块710，被配置为将所述待着色点的变量值赋值为所述目标等值线对应的迭代变量值，并根据赋值结果对所述待着色点进行着色。

一个可选的实施例中，所述单元确定模块702进一步被配置为：

接收所述探针选取指令；根据所述探针选取指令中包含的待着色点坐标，判断所述待着色点是否处于可着色区域；若是，基于所述待着色点坐标信息，查询所述待着色点所处数据单元；若否，将预设提示信息作为所述探针选取指令的响应，并重复所述接收所述探针选取指令步骤。

一个可选的实施例中，所述单元确定模块702进一步被配置为：

根据所述探针选取指令中包含的待着色点坐标，确定所述待着色点所处数据单元的数据单元标识；根据所述数据单元标识，查询所述数据单元的边界点坐标，以及所述边界点坐标对应的变量值。

一个可选的实施例中，所述迭代变量值确定模块706进一步被配置为：

计算所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值之差，得到变量值区间参数；通过所述迭代次数对所述变量值区间参数进行划分，得到迭代步长；根据所述迭代步长、所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值，计算得到迭代变量值序列。

一个可选的实施例中，所述等值线生成模块708进一步被配置为：

根据所述边界点坐标、所述边界点坐标对应的变量值以及所述迭代变量值序列，确定与所述迭代变量值序列对应的等值点坐标对；根据所述等值点坐标对，生成与所述迭代变量值序列对应的等值线。

一个可选的实施例中，所述等值线生成模块708进一步被配置为：

选择所述迭代变量值序列中的一个迭代变量值作为目标迭代变量值；确定边界线段对应的变量值区间，其中，所述边界线段为两个相邻边界点坐标作为端点的线段；确定所述目标迭代变量值所处的变量值区间，并确定对应的两个相邻边界点坐标为目标边界点坐标组；基于所述目标边界点坐标组、所述目标边界点坐标组对应的变量值，以及所述目标迭代变量值，通过预设的插值算法，确定所述目标迭代变量值对应的等值点坐标对；重复所述选择所述迭代变量值序列中的一个迭代变量值作为目标迭代变量值步骤，直至所述迭代变量值序列中的全部迭代变量值被选取。

一个可选的实施例中，所述等值线生成模块708进一步被配置为：

基于所述目标边界点坐标组、所述目标边界点坐标组对应的变量值，以及所述目标迭代变量值，通过线性插值算法，确定所述目标迭代变量值对应的等值点坐标对。

一个可选的实施例中，所述等值线生成模块708进一步被配置为：

根据三角形面积公式，计算与所述待着色点距离最近的等值线为目标等值线。

一个可选的实施例中，所述着色模块710进一步被配置为：

将所述待着色点的变量值赋值为所述目标等值线对应的迭代变量值；根据预设的颜色传递函数，赋值后的所述待着色点变量值对应颜色参数；根据所述颜色参数更新渲染参数，并根据更新后的所述渲染参数对所述待着色点进行追加着色。

本申请提供的基于等值线的颜色映射追加着色装置，通过确定待着色点所处的数据单元，并确定数据单元的边界点坐标以及边界点坐标对应的变量值，筛选边界点坐标对应变量值中的最大值与最小值，通过预设迭代次数对最大值与最小值之间的变量值进行分割，得到迭代变量值序列，根据迭代变量值在数据单元中对应的边界点坐标，生成等值线，并根据等值线与待着色点之间的距离确定待着色点的变量值，实现对待着色点的着色，建立起了待着色点与其上变量值间以可视化结果为导向的直观联系，量化了利用变量值估计追加色阶得到新的渲染结果与预想结果的差距，实现插值估计与可视化结果可控。

上述为本实施例的一种基于等值线的颜色映射追加着色装置的示意性方案。需要说明的是，该基于等值线的颜色映射追加着色装置的技术方案与上述的基于等值线的颜色映射追加着色方法的技术方案属于同一构思，基于等值线的颜色映射追加着色装置的技术方案未详细描述的细节内容，均可以参见上述基于等值线的颜色映射追加着色方法的技术方案的描述。此外，装置实施例中的各组成部分应当理解为实现该程序流程各步骤或该方法各步骤所必须建立的功能模块，各个功能模块并非实际的功能分割或者分离限定。由这样一组功能模块限定的装置权利要求应当理解为主要通过说明书记载的计算机程序实现该解决方案的功能模块构架，而不应当理解为主要通过硬件方式实现该解决方案的实体装置。

图8示出了根据本申请一实施例提供的一种计算设备800的结构框图。该计算设备800的部件包括但不限于存储器810和处理器820。处理器820与存储器810通过总线830相连接，数据库850用于保存数据。

计算设备800还包括接入设备840，接入设备840使得计算设备800能够经由一个或多个网络860通信。这些网络的示例包括公用交换电话网（PSTN）、局域网（LAN）、广域网（WAN）、个域网（PAN）或诸如因特网的通信网络的组合。接入设备840可以包括有线或无线的任何类型的网络接口（例如，网络接口卡（NIC））中的一个或多个，诸如IEEE802.11无线局域网（WLAN）无线接口、全球微波互联接入（Wi-MAX）接口、以太网接口、通用串行总线（USB）接口、蜂窝网络接口、蓝牙接口、近场通信（NFC）接口，等等。

在本申请的一个实施例中，计算设备800的上述部件以及图8中未示出的其他部件也可以彼此相连接，例如通过总线。应当理解，图8所示的计算设备结构框图仅仅是出于示例的目的，而不是对本申请范围的限制。本领域技术人员可以根据需要，增添或替换其他部件。

计算设备800可以是任何类型的静止或移动计算设备，包括移动计算机或移动计算设备（例如，平板计算机、个人数字助理、膝上型计算机、笔记本计算机、上网本等）、移动电话（例如，智能手机）、可佩戴的计算设备（例如，智能手表、智能眼镜等）或其他类型的移动设备，或者诸如台式计算机或PC的静止计算设备。计算设备800还可以是移动式或静止式的服务器。

其中，处理器820用于执行如下计算机可执行指令：

基于接收的探针选取指令查询待着色点所处数据单元，并确定所述数据单元的边界点坐标，以及所述边界点坐标对应的变量值；

确定所述边界点坐标对应的变量值中最大值对应的边界点为第一边界点，最小值对应的边界点为第二边界点；

基于所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值，通过预设迭代次数，确定迭代变量值序列；

根据所述边界点坐标以及所述边界点坐标对应的变量值，依次生成所述迭代变量值序列对应的等值线，并确定与所述待着色点距离最近的等值线为目标等值线；

将所述待着色点的变量值赋值为所述目标等值线对应的迭代变量值，并根据赋值结果对所述待着色点进行着色。

上述为本实施例的一种计算设备的示意性方案。需要说明的是，该计算设备的技术方案与上述的基于等值线的颜色映射追加着色方法的技术方案属于同一构思，计算设备的技术方案未详细描述的细节内容，均可以参见上述基于等值线的颜色映射追加着色方法的技术方案的描述。

本申请一实施例还提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机指令，该指令被处理器执行时以用于：

基于接收的探针选取指令查询待着色点所处数据单元，并确定所述数据单元的边界点坐标，以及所述边界点坐标对应的变量值；

确定所述边界点坐标对应的变量值中最大值对应的边界点为第一边界点，最小值对应的边界点为第二边界点；

基于所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值，通过预设迭代次数，确定迭代变量值序列；

根据所述边界点坐标以及所述边界点坐标对应的变量值，依次生成所述迭代变量值序列对应的等值线，并确定与所述待着色点距离最近的等值线为目标等值线；

将所述待着色点的变量值赋值为所述目标等值线对应的迭代变量值，并根据赋值结果对所述待着色点进行着色。

上述为本实施例的一种计算机可读存储介质的示意性方案。需要说明的是，该存储介质的技术方案与上述的基于等值线的颜色映射追加着色方法的技术方案属于同一构思，存储介质的技术方案未详细描述的细节内容，均可以参见上述基于等值线的颜色映射追加着色方法的技术方案的描述。

本申请一实施例还提供一种芯片，其存储有计算机程序，该计算机程序被芯片执行时实现所述基于等值线的颜色映射追加着色方法的步骤。

上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的 范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

所述计算机指令包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本申请所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上公开的本申请优选实施例只是用于帮助阐述本申请。可选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本申请的内容，可作很多的修改和变化。本申请选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本申请的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本申请。本申请仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种基于等值线的颜色映射追加着色方法，其特征在于，包括：

基于接收的探针选取指令查询待着色点所处数据单元，并确定所述数据单元的边界点坐标，以及所述边界点坐标对应的变量值，其中，所述数据单元为封闭的区块；

确定所述边界点坐标对应的变量值中最大值对应的边界点为第一边界点，最小值对应的边界点为第二边界点；

基于所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值，通过预设迭代次数，确定迭代变量值序列；

选择所述迭代变量值序列中的一个迭代变量值作为目标迭代变量值；

确定边界线段对应的变量值区间，其中，所述边界线段为两个相邻边界点坐标作为端点的线段；

确定所述目标迭代变量值所处的变量值区间，并确定对应的两个相邻边界点坐标为目标边界点坐标组；

基于所述目标边界点坐标组、所述目标边界点坐标组对应的变量值，以及所述目标迭代变量值，通过预设的插值算法，确定所述目标迭代变量值对应的等值点坐标对；

重复所述选择所述迭代变量值序列中的一个迭代变量值作为目标迭代变量值步骤，直至所述迭代变量值序列中的全部迭代变量值被选取；

根据所述等值点坐标对，生成与所述迭代变量值序列对应的等值线，并确定与所述待着色点距离最近的等值线为目标等值线，其中，变量值为与可视化图像颜色相关的参数，所述等值线为相同变量值对应的坐标点连线；

将所述待着色点的变量值赋值为所述目标等值线对应的迭代变量值；

根据预设的颜色传递函数，确定赋值后的所述待着色点变量值对应颜色参数；

根据所述颜色参数更新渲染参数，并根据更新后的所述渲染参数对所述待着色点进行追加着色。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于接收的探针选取指令查询待着色点所处数据单元，包括：

接收所述探针选取指令；

根据所述探针选取指令中包含的待着色点坐标，判断所述待着色点是否处于可着色区域；

若是，基于所述待着色点坐标信息，查询所述待着色点所处数据单元；

若否，将预设提示信息作为所述探针选取指令的响应，并重复所述接收所述探针选取指令步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于接收的探针选取指令查询待着色点所处数据单元，并确定所述数据单元的边界点坐标，以及所述边界点坐标对应的变量值，包括：

根据所述探针选取指令中包含的待着色点坐标，确定所述待着色点所处数据单元的数据单元标识；

根据所述数据单元标识，查询所述数据单元的边界点坐标，以及所述边界点坐标对应的变量值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值，通过预设迭代次数，确定迭代变量值序列，包括：

计算所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值之差，得到变量值区间参数；

通过所述迭代次数对所述变量值区间参数进行划分，得到迭代步长；

根据所述迭代步长、所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值，计算得到迭代变量值序列。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标边界点坐标组、所述目标边界点坐标组对应的变量值，以及所述目标迭代变量值，通过预设的插值算法，确定所述目标迭代变量值对应的等值点坐标对，包括：

基于所述目标边界点坐标组、所述目标边界点坐标组对应的变量值，以及所述目标迭代变量值，通过线性插值算法，确定所述目标迭代变量值对应的等值点坐标对。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定与所述待着色点距离最近的等值线为目标等值线，包括：

根据三角形面积公式，计算与所述待着色点距离最近的等值线为目标等值线。

7.一种基于等值线的颜色映射追加着色装置，其特征在于，包括：

单元确定模块，被配置为基于接收的探针选取指令查询待着色点所处数据单元，并确定所述数据单元的边界点坐标，以及所述边界点坐标对应的变量值，其中，所述数据单元为封闭的区块；

边界点确定模块，被配置为确定所述边界点坐标对应的变量值中最大值对应的边界点为第一边界点，最小值对应的边界点为第二边界点；

迭代变量值确定模块，被配置为基于所述第一边界点的变量值与所述第二边界点的变量值，通过预设迭代次数，确定迭代变量值序列；

等值线生成模块，被配置为选择所述迭代变量值序列中的一个迭代变量值作为目标迭代变量值；确定边界线段对应的变量值区间，其中，所述边界线段为两个相邻边界点坐标作为端点的线段；确定所述目标迭代变量值所处的变量值区间，并确定对应的两个相邻边界点坐标为目标边界点坐标组；基于所述目标边界点坐标组、所述目标边界点坐标组对应的变量值，以及所述目标迭代变量值，通过预设的插值算法，确定所述目标迭代变量值对应的等值点坐标对；重复所述选择所述迭代变量值序列中的一个迭代变量值作为目标迭代变量值步骤，直至所述迭代变量值序列中的全部迭代变量值被选取；根据所述等值点坐标对，生成与所述迭代变量值序列对应的等值线，并确定与所述待着色点距离最近的等值线为目标等值线，其中，变量值为与可视化图像颜色相关的参数，所述等值线为相同变量值对应的坐标点连线；

着色模块，被配置为将所述待着色点的变量值赋值为所述目标等值线对应的迭代变量值；根据预设的颜色传递函数，确定赋值后的所述待着色点变量值对应颜色参数；根据所述颜色参数更新渲染参数，并根据更新后的所述渲染参数对所述待着色点进行追加着色。