基于OSG的铁路三维实时交互式可视化技术研究

2023-08-03 09:39:42| 收藏本文下载本文作者：狗勾也喜欢人类

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篇1：基于OSG的铁路三维实时交互式可视化技术研究

基于OSG的铁路三维实时交互式可视化技术研究

针对现有铁路三维可视化技术的局限性,深入研究了大规模地形建模、铁路建模、地形模型与铁路模型的.融合等关键技术问题.基于OSG开发了铁路三维实时交互式可视化平台,该平台可以实现大规模铁路三维场景的快速构建,具有交互式漫游、场景编辑、信息查询等功能,已在成渝城际铁路项目中成功应用.

作者：张昊蒲浩胡光常刘江涛 Zhang Hao Pu Hao Hu Guangchang Liu Jiangtao 作者单位：张昊,蒲浩,刘江涛,Zhang Hao,Pu Hao,Liu Jiangtao(中南大学土建学院,湖南长沙,410075)

胡光常,Hu Guangchang(中铁二院工程集团有限责任公司,四川成都,610031)

刊名：铁道勘察英文刊名：RAILWAY INVESTIGATION AND SURVEYING 年，卷(期)： 36(1) 分类号：U212.32 P208 关键词：铁路三维可视化 OSG 动态调度三维建模

篇2：水利水电工程三维可视化建模技术研究论文

水利水电工程三维可视化建模技术研究论文

摘要：随着经济的发展和人们生活水平的逐渐提升，水利水电工程的规模和数量都得到较大幅度的发展，为保证水利水电工程的质量和使用性能，人们尝试将建筑物三维可视化建模技术与水利水电工程相结合，本文以大型水利水电工程建筑物三维可视化建模技术为研究对象，结合某大型水利水电工程建筑物，对数据建模，建筑物建模思路进行分析，并针对大型水利水电工程建筑物几何建模技术、形象建模技术、三维显示技术等展开研究，为加深对大型水利水电工程建筑物三维可视化建模技术的认识，提升我国大型水利水电工程建筑物的整体性能作出努力。

关键词：水利水电工程规划论文

在现代信息技术不断深化发展的过程中，大型水利水电工程建设现代化、数字化发展已经成为其发展的必然趋势，而三维可视化仿真模型的构建是推动其发展的重要环节，三维可视化仿真模型的直观性、可操作性都明显优于传统设计方法，所以对其展开研究对提升大型水利水电工程整体性能具有重要的意义。

1大型水利水电工程的数据模型

数据模型的性能决定其包括能够描述系统的静态特征的数据结构、能够描述系统动态特征得到数据操作和保证系统整体持续运行的完整性约束三个主要结构，其共同使数据模型能够对现实世界真实的模拟，能够通过计算机实现并被人类理解。通常大型水利水电工程建筑物中同时存在规则和不规则的实体，在建筑模型中需要将建筑物中真实存在的面和体分为规则和不规则两种类型，通常平面区域或规则的曲面区域在数据模型中会视为规则面对像，否则为不规则面对像，体对象作为多个面对像构成的空间实体，其中如果存在一个及其以上的不规则面对像，则数据模型视其为不规则体对象，由此在数据模型中将规则面对像表示为多边形或函数构造面；将规则的体对象表示为长方体、圆柱体等几何构造体；将不规则面对像表示为TIN面片；将不规则体对像表示为以上基本元素的组合。某大型水利水电工程建筑物三维可视化建模技术中需要面对建筑物的点、线、面、体对象构建数据模型，其点对象的三维空间位置可以通过Q(x，y，z)表示，而两个点对象的三维空间位置即可以描述建筑物的线段对象，而多个线段对象将共同组成线对象，线对象又可以描述几何要素，由此可见数据模型可以实现对规则或不规则建筑实体的描述，三维可视化建模的数据模型实质上是以面对像或面对像的组合形式对建筑物实体进行仿真，所以在设计的过程中可针对不同的面对像进行优化，有利于建筑物整体性能的提升。

2大型水利水电工程建筑物的建模思路

由于构建的三维可视化模型既要表述系统的组成，又要表述复杂系统中不可分解的子系统，所以模型要由不同的模块构成，而模块之间既要有层次结构，又要具有组成和可连续的关系；不同模块其在构建的过程中需要用独立的物理设备或部件；能够通过独立的数学描述各模块的特征。三维可视化模型模块之间的关系决定，对建筑物实体的描述可以通过以下方法实现：针对单纯以简单物体粘合形式构成的物体可以通过空间分割描述，如长方体、圆柱体等；针对简单物体复杂粘合形式构成的物体，可通过构造实体几何表示的方法描述，如并集、交集等；针对复杂物体可通过边界表示法，对物体边界的点、线、面进行描述，不同性质实体描述方法的差异决定某大型水利水电工程应用三维可视化建模技术的过程中需要通过GIS平台，CAD，3dsmax图形处理软件等进行稽核建模、形象建模、三维显示。

3大型水利水电工程建筑物几何建模技术

几何建模技术即结合建筑物实体特征点的实际数据，计算其法向量，进而形成三维几何模型的过程，由于大型水利水电工程建筑物较复杂，其存在简单的建筑物、同高程水域平面、复杂三维实体构造等。构建简单的建筑物模型，可以通过空间分割描述，例如将箱体式房屋视为屋顶面和多个铅直外墙面构成的实体；构建同高程水域平面三维模型可以利用边界多边形的三角剖面表示；构建复杂三维实体三维模型利用制图软件将三维实体的数据在三维空间坐标体系中直接定位，然后利用以下技术进行建模：一种是参数化实体建模技术，其是通过多个参数控制特征部件表述建筑实体的几何关系，并利用代数方程对各部进行结构约束和尺寸约束，此技术以变参数几何模型作为模型构建的基础，能够实现交互参数驱动，而且能够定义参数约束。在某大型水利水电工程中其泄洪潮进水塔、溢洪道等建筑物属于复杂三维实体，在构建三维可视化模型的`过程中需要通过以下步骤完成，首先，对建筑物全局变量和局部变量进行定义，例如在构建泄洪潮进水塔三维可视化模型时要选择此建筑物中心线底面点作为控制点，结合其边墙、启闭室等组成部分的关键点与中线点的距离，从全局的角度对其位置、尺寸等进行定义，然后根据定义的数据对局部变量的尺寸进行确定，通过Polylinez等绘图函数将其主体建筑物进行绘制，如进水塔；然后将其次要的组成部分利用拓扑关系按照固定点进行组合，由此形成泄洪洞进水塔建筑物的三维几何模型，此技术的优点是当设计发生改变时，只要对全局变量和局部变量进行更改即可，并不需要彻底的改变几何模型。另一种技术是CAD实体建模技术，此技术是利用CAD软件，通过获取几何元素及表达几何元素关系的约束条件，对几何元素进行确定的技术，如某大型水利水电工程的大坝为例，以大坝的填筑材料、结构等为划分标准，整个大坝会划分为不同的部分，而每部分的形状都很难规则，将不规则的部分细分成规则的形状，针对大量规则的构件进行建模，此时模型中的定量信息成为可以调整的参数，通过对参数赋予不同的数值，可以直接改变各部件的形状、体积，而相同或相似的部件可直接通过软件的图形处理功能实现，使构建的效率和准确性都得到保证，通过对某个部件的构建，实现整体大坝的三维模型构建。针对特征模型还可以利用特征建模技术，其是在系统特征库中存在建筑物建模所需的模型，通过对其进行尺寸约束和位置约束可以将特征模型直接应用于建筑物建模过程的技术，此技术具有效率高、可用性强的特点。

4大型水利水电工程建筑物形象建模技术

形象建模技术是针对已完成的几何模型进行形象美化的过程，使三维模型与建筑物实体更加接近，形象建模技术通常针对建筑物的颜色、透明度、纹理、光泽等进行调整或通过贴图达到使建筑物美化、真实的目的；另外，在形象建模的过程中要考虑到建筑物在真实应用的情况下会存在彼此的遮挡，所以在此过程中需要通过计算消除隐藏面，算法主要有两种，一种是将窗口内的单独像素作为处理单元，确定处理单元中距观察点最近的物体为可见；另一种是以场景中的物体为独立处理单元，以每个物体表面为可见面。

5大型水利水电工程建筑物三维显示技术

三维显示技术即将已经形象美化后的建筑物三维模型投影设置观察点，并对其位置进行合理的调整后将其通过计算机屏幕进行展示的技术，使计算机屏幕上展示的三维可视化模型与建筑物实体两者的逼真度达到最高，三维显示不仅要求对建筑物的整体形象进行展示，而且要求对建筑物与视点的距离、物体与实现的方向、建筑物构件的体积、形状等细节进行展示，可见三维显示技术与计算机的分辨率之间存在密切的关系，分辨率越高，越能够达到三维显示的要求。例如在某大型水利水电工程整体场景展示时，计算机屏幕显示器的分辨率要满足细化水利水电工程中厂房、进水塔、大坝等重要建筑物的需要；当视点转向上游时，计算机屏幕分辨率要满足细化上游洞口、渣场等建筑物的需要，在利用三维显示技术的过程中不仅可以达到通过建筑物三维可视化模型更加了解水利水电工程建筑物，快速获取相关数据的目的，而且其可视化的优势有利于优化建筑物设计细节，提升建筑物的整体性能。

6结论

通过上述分析可以发现，现阶段人们已经认识到大型水利水电工程在经济发展、社会稳定中所起到的重要作用，并结合工程计算、计算机图形学、图像处理、人机界面等多学科的知识，创建并不断完善建筑物三维可视化建模技术，为提升大型水利水电工程整体性能提供有效的工具。

篇3：基于情感识别的实时交互式音乐可视化研究论文

基于情感识别的实时交互式音乐可视化研究论文

音乐可视化的实现形式与解决方案可谓精彩纷呈。音乐可视化有着广泛的应用:音乐分析、信息检索、表演分析、音乐教学、音乐认知、情感表达、游戏娱乐。基于不同的应用，会有不同的系统设计方案。在教学领域，可能会强调音符、乐器、旋律、和声方面;在音乐广场，通过控制的相关技术来实现音乐喷泉，着重表达喷水的花型组合变化、水柱高低、远近变化等;在大型表演、酒吧、展览现场，可能会更强调画面带来的强烈的视觉冲击;在游戏领域，可能会着重表现音乐自身包含的情感因素，通过虚拟角色的面部表情、动作变化及场景的变换来实现，等等。

4.1用户接口及系统构架

本系统设计为基于情感识别的实时交互式音乐可视化系统，采用一个可选的虚拟角色进行情感动作表达。系统需要减少系统负载和同时能够实时性地进行一音乐分析和可视化表演，从现场表演的麦克风和电子琴的音乐输入中提取出来的音乐特征通过相关信息处理和数据过滤，然后发送到音乐动画脚本和引擎，最后通过虚拟角色进行音乐情感的动作表达。本文希望允许用户与虚拟角色有一个沉浸式的交互体验，计算机的显示屏幕无法满足大型展览、表演现场的要求，虚拟现实的沉浸感也要求突破计算机显示尺寸的限制，使用大屏幕显示，可以采用圆柱型、洞穴状、或者矩形块拼接的大屏幕进行逼真显示，强制性制造出强劲的可视化效果。为了满足这个要求，可以把这个虚拟环境显示到一个大屏幕上，比如矩形块拼接的大屏幕或洞穴状的大屏幕，该屏幕可以提供实体大小的立体图像，希望大屏幕立体显示和人们的自然的用户输入方式可以缩短虚拟与现实之间的距离，通过这种方法，用户可以体验到这种与三维实体大小的虚拟场景的现实性的交互而产生的幻觉，允许用户与观察者体验这种表演者与虚拟角色之间的真正的交互而产生的强制性的沉浸感。能用一种很自然的音乐表达方式与虚拟角色进行交互也是很重要的。因此，本文应该确保一旦设计为该方式的系统运行起来，用户仅仅需要提供MIDI控制器或者麦克风的音乐输入方式就可以与程序进行交互。麦克风与MIDI控制器应该放置在特定的位置，以便当用户实时表演时可以很方便地观察到虚拟角色的反应。能够体现音乐情感，同时又具体极强的可观赏性和趣味性的音乐可视化系统是本文的追求。本文将围绕音乐情感为中心建立一个音乐可视化系统，可以用来音乐分析和音乐可视化，通过对现场表演的实时语音及MIDI处理输入，通过处理、分析，最后映射到虚拟角色中。系统以麦克风和电子琴作为输入参数，通过处理，提取出相关的音乐特征，随后进行情感检测处理，实时性地用虚拟角色面部表情和动作变化、虚拟场景的变换来表达情感因素，最后通过大屏幕进行显示。

图4一2音乐感知过滤层流程图

音乐感知过滤层的作用是双方面的。一方面，系统需要分析复杂的音乐数据输入流，以便提取有意义的音乐特征来准备后面的相关工作。另一方面，为了保证能模拟人类对音乐的情感反应的要求，系统需要采用前人对音乐情感方面的研究方法来组织这些特征。为了使角色得到音频信息流中的有用信息，系统需要将这种流变成一种简单的格式。因此本文在系统框架中添加了这种额外的音乐感知过滤层。在这一层中系统通过分析输入的音频信息，提取出重要的音乐特征，然后再将该层的结果作为输入传送给角色及场景认知层。为了对现场音乐表演中进行特征提取，系统对麦克风和电子琴的输入进行处理。本文采用MIDI接口和录音设备从现场音乐输入流中提取重要的特征，通过一系列变换处理，可以得到感兴趣的特征如歌声的音高、歌声的振幅、歌声的音调、描述歌手音色的数据等。同时，系统也对电子琴输入的特定的和音感兴趣，可以将输入的MIDI信息与预定义的和音信息相比较，然后提取出匹配的和音信息。这样，对现场原始数据进行处理之后，就生成了音乐的数字化描述。最后再将这些提取出来的音乐特征发送到特征记录器中进行下一阶段的处理，以便满足复杂的实时的音频分析的要求。

4.2.1特征提取

西方调式音乐，至少是由一系列音高、持久度和振幅组成，都是由一些和声结构的规则约束的。通过Hevner、Famsworth等人140，4’l的研究实验表明，音乐是可以表达情感的，即使对不懂音乐的人来说，他们也会感知到音乐中的一些潜在的和声规则产生的音乐情感，同时做出相关的情感反应。在此音乐可视化系统中本文采用这些情感规则来处理音乐输入，让虚拟角色获得认知技能。在认知层中，本文假定输入的音乐是有调的，这样可以方便在认知层中对音乐情感意义的处理。因为该层提取出来的音乐特征在表演者和虚拟角色的整个交互过程中是最重要的，所以本文把主要精力放在对该感知层的处理上，在介绍该层时需要不少篇幅。对于电子琴的和音输入，处理方法比较简单，利用电子琴通过MIDI接口将音乐信号发送到计算机，根据电子琴的参数规格可以很方便地得到现场弹奏的音高、持久度、速度、力度等信息。乐音体系首先是由于唱歌实践的结果而形成的，因此乐音体系中大部分的音是人的嗓音可唱的音。由于器乐的发达，就得用每秒钟振动16次到4000次之间的若干音来补充乐音体系。虽然如此在乐器上最富于表现力的音域和人声唱歌的音域是近乎一致的(频率范围大约为60到l000Hz)。

对于麦克风输入的歌声的处理，系统可以通过录音设备得到的数据，分析其频率和振幅，参考国际标准音高(即钢琴上小字一组的A)对应的频率为440Hz，每一个八度之间频率增加一倍，比如C比上一音阶的C，D比上一音阶的D的频率增加一倍。中间的频率，按照十二平均律公式算出来:由此可以得到所有音高。振幅与音量、持久度有关，音量可以由系统自定义，将处于某一范围的振幅认为是音高对应的音量，持续的时间即为音高的时值，或称持久度。

4.2.2特征组织

为了组织和音内容的输入，本文采用现在通用的音乐编码系统【59]。该编码系统的核心是采用一种字母表的概念，选定一个参考的字母元素，其它所有元素就可以通过与这个参考元素的关系来描述出来。本文的音乐可视化系统需要编码现场音乐输入的特征信息，因此，本文选择调的主音来作为参考音符。所有的后面感知到的音符都将使用该参考元素进行编码，因为它们都与调式音阶的主音相关。下面举一个例子来说明这种编码系统:在C调音乐中，主音音符C，将作为参考音符。如果选择的字母表是半音阶(一个音阶包含12个半音)，D(即c上的

大二度)将用字母表中在主音参考音符之上的2步来代表，而喇即C上的小三度)则用字母表中在主音参考音符之上的3步来代表。音符是由音高和持久度组成的，上面描述的音乐编码系统是针对音高的，再结合在电子琴中弹奏的持久度，系统可以描述每一个歌声片断中的音符。为了决定哪一个音符是被表演者强调的，本文可以采用这样的方法:当某音符有别于周围其它的音符的时候就可以认为该音符是被强调的，比如增大的音量或者高低音符间的突然的转变。通过第三章提出的螺旋模型和调性确定算法，分析音高序列的前面若干个音高事件，确定该音乐的调性、节奏和速度，然后将特征提取阶段得到的音高序列转换为旋律，得到的所有这些数据就放到特征记录器中，以便为下一阶段的处理做好准备。4.3角色及场景认知层

基于该层的感知处理，角色评估接收到的数据，决定应该如何反应。角色需要分析它们接收到的输入和决定一个大致的反应行为。在该层中，角色的个性是由如何感知事件进而影响角色的内部状态来定义的。本节将描述系统的动画角色是如何模拟一个对感知到的音乐特征的情感的理解的。

4.3.1情感检tll

在认知层中，由感知层发送过来的信息需要被接收和分析，用来模拟虚拟角色的内部状态。特征组织器中包含了这些现场音乐表演的信息(歌声音程、每个歌声音符的重要性数据、关于歌声节奏的信息以及用户弹奏的和音数据)。然后本文需要模拟一个对感知数据的认知意识，因为角色需要有一个通过动作表达出来的感兴趣的内部状态。音乐表演的认知意识可以采取多种形式。当听到一个关于愉快的特别的旋律时，角色可能会感觉到快乐，或者当接收到一系列感觉恐怖的特定的和音，角色则可能会进入一个恐惧的状态。为了给角色的认知创建一个有意思的和灵活的认知层，本文选择了Cooke在文献[431中对音乐的研究，特别是对音乐情感的研究。Cooke在文献[43}中的经典研究为本文提供一个全新的视角来观察音乐和情感之间的更一般性的关系。为了实现这种像角色喜欢一些特定的旋律而不喜欢另外一些，系统可以创建一个针对音乐理论特征的足够灵活的角色用来模拟情感反应。Cooke己经从大量的音乐片断中识别特定的特征，使用一种更一般性的方法提出使用在调式音乐中的一些特定的特征用来表现特定的情感概念Cooke识别出音阶中所有十二个音符的基本的表达功能。如果一个旋律里包含很多小三度的实例，Cooke认为这些片断的恰当解释应该是表达出“难以接受的”或者是“悲伤的”情感。很多著名的包含小三度的表达悲伤情感的音乐作品实例可以映证这个结论，例如Strauss的《蒂尔小丑》中蒂尔被处死的地方。

相反，Cooke引用美国流行歌曲《Polly一woll梦doodle》来说明大三度是代表“和谐的”或者“愉悦的”情感。通过应用这种对音乐旋律的规则，系统可指定现场音乐表达的认知意义。系统的音乐感知过滤层通过特征提取，对现场音乐的上下文描述了所有的音乐旋律中的音符。了解这些以后，本文可以很容易地将音高关联到Cooke提出的情感上下文。这种情感上下文可以用来修改动画角色的内部状态并月.触发相关的反应行为。该音乐动画系统使用一个“驱动系统”来控制角色的行为。很多电脑游戏玩家都很熟悉这种机制，即这样的驱动系统是操作在一定原则之上的，那就是一旦特定角色特征的级别达到了一个触发的最大值或者最小值，角色的行为就被触发。例如，当角色的能量驱动达到最小值时，它就趴下睡觉，而当能量驱动达到最大值时，它就马上爬起来。系统的角色就是使用这种驱动系统来表达它们的情感状态的。根据Cooke的理论，小三度意味着悲伤，而大三度则表示快乐。系统的角色可以有一个“快乐驱动”，当歌手唱出一个包含很多大三度的旋律时，这个级别值就增加，而如果是小三度则减小。既然系统的感知层也可以分配相应的意义值到每一个歌唱音符，“快乐驱动”的增加量或者减少量也可以由音符的意义值决定。提取出来的其它的音乐特征，如和音、歌唱音色等，也可以用来影响角色反应的驱动。在现场音乐表演期间，对音乐输入的认知处理允许动画角色维持一个变化中的情感状态。音乐动画表达层使用动画来可视化角色行为，这种情感状态随后可以通过表达层传达给观众。

4.3.2其它因素的认知

在情感色彩方面，调式是音乐的一种极重要的表现手法，因为它能表现内容的某引起重要情调。在这方面说来，每一调式由于它的表现能力而在各种类型的作品中被应用。调式和内容的各种关系是极少有例外的。例如普通总是以大调来表现胜利，小调来表现悲伤、忧愁。可是调式能如此广泛应用还是因为作品中的内容是由许多手法，如调式、旋律的方向、旋律中的音程、节奏、速度、音的强弱变化、音的力量、音区、音色等的结合来表现的，而式在这必需的结合中不

过是手法之一。完美的可视化呈现需要考虑多方面的因素，除了上述因素对情感方面的表现力之外，还应考虑它们对其他心理感受的表现力。例如高的音高与低的音高相比，表现为亮、高、轻、小、敏捷;强的音比弱的音相比，表现为大、重、近;慢的音与快的音相比，表现为大、重、慢、稳重;快的起音与慢的起音，表现为生硬、果断、急躁、凶狠t421。

4.4角色及场景表达层

角色需要展示可视化的动作来表明它们认知的状态。当一个动画角色己经处理了感知的数据并且决定做出怎样的身体反应行为时，这些行为将会通过动画的形式表达出来。该音乐动画系统在运行时生成了这些动画，可以通过一种过渡的动画来逐步地添加到各种不同的预定义的姿势之间。动画的行为在情感或强度之间变化，从而体现出虚拟角色的认知状态。本节将描述角色和场景表达层是如何工作的。

4.4.1将音乐映射到行为

在认知层中，角色的内部状态被定义好了。然后这种内部的状态通过表达层中自动生成的动画来实现可视化。为了完成这种音乐可视化效果，系统需要创建一种足够复杂的角色用来产生行为，这种行为被使用者和观察者认为将是音乐输入的及时反应。角色需要监视感知层的数据，从而决定如何反应。每一个角色需要注意特定类型的数据并且忽略其它的数据。有些角色可能对所有的歌声的音高和振幅感兴趣，而其它的角色仅仅关心从键盘输入的大小和弦。这些决策是由设计出角色的程序设计者做出的，即角色只对特定数目的特征感兴趣。下面就以一个角色来举例说明。当用户唱出一个高于中央C的音高，在为该事件负责的音乐感知过滤层中，就在特征记录器的旋律中就写下该音高事件的发生。该角色监视旋律中的音高信硕十学位论文第四章音乐可视化系统设计与实现息，当感知到该事件的时候，它的注意力就马上集中起来。该过程是由一段动画来表示的，即角色当事件的发生时转变为表达出一个“专心的”状态。如果该角色长时间地没有听到任何歌声，则它变得很无聊，然后开始趴下睡觉。只有当用户选择发出另一个相似的音高，它才醒来，在这段时间里它的注意力不太集中，会忽略掉一些小小的噪声。这种行为控制类型被称为驱动机制，即对角色的每一个状态都匹配一个驱动。更完善的驱动机制是，每一个驱动都有一定的级别值，驱动系统监视每一个状态的当前的级别，当到达闭值时刁‘触发相应的行为。在上例中，与角色内部状态相关的是“无聊的”级别值，当角色的“无聊的”驱动达到一定的闽值时，它就开始睡觉。当它听到用户发出相关的声音时这种“无聊的’，级别值就减小，而当用户不发声的时候该级别值就增大。这是在用户输入与角色行为之间的一个很简单的映射例子。如果角色能够展示更加复杂的行为，那将是更有趣的事情。例如，当听到一个低音的音高时，角色就慢慢地扭转头，而当它感知到一个很具攻击性的声音时，当就突然转移它的注意力。在感知到高音C时它甚至捂住耳朵。当然，这些行为都是角色设计者设定的。设计者选择角色的动作来模拟音乐输入，同时也决定着如何进行急剧的或是平滑的过渡用来展示音乐情感。

4.4.2动画的实现方法

计算机动画是计算机图形学和艺术相结合的产物，综合利用了计算机科学、艺术、数学、物理学和其它相关学科的知识，在计算机上生成丰富多彩的虚拟真实画面。一般来说，计算机动画分为关键帧动画、变形动画、过程动画、关节角色动画和基于物理的动画。过程动画指的是动画中物体的运动或变形由一个过程来描述。最简单的过程动画是用一个数学模型去控制物体的几何形状和运动，如水波随风的运动。较复杂的则包括物体的变形、弹性理论、动力学、碰撞检测等。基于物理模型的动画技术考虑了物体在真实世界中的属性，如具有质量、转动惯矩、弹性、摩擦力等，并采用动力学原理来自动产生物体在各个时间点的位置、方向及其形状。此外，动画师不必关心物体运动过程的细节，只需确定物体运动所需的一些物理属性及一些约束关系，如质量、外力等，引入了转动惯量、弹性系数和阻尼等概念，把分析计算分解为水平和垂直两个独立的方向，通过这种简化，系统可以进行实时模拟，为了达到实时的效果，在一定假设条件下化简模型和运动求解是非常必要的。本文的系统可以综合运用上述几种方法。角色模型若是基于弹性关节的骨架模型，这就是关节动画。动作姿态的变换若是由动态方程控制的，交互控制和碰撞检测都用到了无质量的弹簧模型，这就是基于物理的动画方法。系统的脚本是姿态的顺序编排，可以把脚本的每一行看作是一个关键帧，但这里的插值过程是系统根据物理原理自动完成的。其实用交互控制模型以设计姿态，也可以看作是模型由静止状态的变形过程。

4.5系统的模拟实现

为了论证本文中主要的算法、解决方案的正确性与可行性，本节简化了前面提出的`系统并模拟实现了该系统。该模拟系统的相关设计与显示结果如下所述。以Microsoft叭suaiC十+6.0作为开发环境，选择基于对话框的MFC应用程序进行模拟。采用MIDI文件模拟现场音乐信号输入，即便如此，本节仍实时分析音乐数据流，而不是对输入的音乐全篇处理后再进行分析，并在特定时间触发相应事件。只考虑音高特征，忽略速度、力度等特征。只考虑音乐在情感方面的表现力，忽略其对其它心理感受的表现力。在情感检测方面，只考虑本文第二章中提到的基本术语的情感色彩，对单个的音程、和弦不予考虑。采用图片集模拟角色的脚本动画库。

4.5.1数据结构

音高事件(即音符)主要包括音高、起音、落音、时值、力度等信息，因此自

(1)调性确定算法

基于本文第三章提出的螺旋模型和调性确定算法进行实现，在音高事件的个数到达预定义的数目时调用该调性确定函数，其伪代码如图4一6。初始化音效中心poiniCE为原点;初始化当前总Tick数nTicksum为0;

(2)情感匹配算法

在情感匹配之前，需要预定义一些情感术语，本模拟系统参考本文第二章中的情感术语如图4一7。与死相联系着的绝望的情感，白外返回的痛苦情感，即对悲哀的接受或屈服、消极的忍受或与死亡相联系的绝望图4一7情感匹配术语然后再对音乐的实时旋律进行情感匹配，以小调为例，其伪代码如图4一8。试确定的调性的调式为小调)道

4.5.2模拟结果

运行后的模拟界面如图4一9(a)。“监听”用来打开MIDI文件，模拟角色对现场音乐信号输入的监听，当演奏的音符数超过预定义的个数16时，点击角色所在的图形区域，程序以消息框的形式提示当前音乐采用调性确定算法得到的调性，如图4一9(b)。通过实验，该模拟程序对各音乐的前16个音符确定的调性如下:巴赫的《C大调赋格曲》，C大调;巴赫的《E小调赋格曲》，E小调;巴赫的《G小调赋格曲》，G小调;贝多芬的《热情奏鸣曲》，G小调;德彪西的《月光》，Db大调;李斯特的《圣诞之歌》，F大调;肖邦的《雨滴》，Db大调。通过本模拟程序，进一步验证了螺旋模型和调性确定算法的正确性。

图4一9模拟界面及调性确定

确定了该首音乐的调性之后，系统就开始对音符序列进行情感匹配，并实时更新各情感驱动的级别值，当某情感驱动的级别值到达它的闽值时就触发相应的动作。如图4-10(a)，贝多芬的《热情奏鸣曲》是在法国大革命时期英雄主义思想的启示下创作的，其中那明晰生动的节奏，那热情奔放的旋律，那星驰电击的电流，无不深刻地体现了“人类的良知”，充分显示了在战斗洗礼中的英雄们那悲壮激烈、坚贞不屈的崇高精神。又如图4一10伪)，李斯特在他的作品《圣诞之歌》中，极力表现一种天使和孩子们的天真、纯洁和纯粹的幸福。图4一10模拟系统的情感表现

4.6本章小结

本章首先简述了现有的音乐可视化系统的实现技术，指出其相关的应用领域。然后着重阐述了本文拟采用的音乐可视化系统的解决方案，提出了系统处理流程，并对各个环节如音乐感知过滤层、角色及场景认知层、角色及场景表达层进行了比较详细的介绍，描述了相关的实现原理及处理方法。由于麦克风输入的歌声数据量很大，所以本文提出的系统只对这些数据提取一些主要的音乐特征如音高、振幅等，从而满足实时性的要求。对于电子琴输入的和音信息，系统也只对其中特定的信息感兴趣，那就是与角色动作相关的情感信息。实现了模拟系统，进一步论证了螺旋模型和调性确定算法的正确性以及系统解决方案的可行性。角色的多样性、动作集、碰撞检测、花草山水、风雪烟雾、颜色变化等问题，有待进一步研究。

第五章结论

现代社会，随着工作节奏的加快和工作压力的增加，人们愈加需要休闲和娱乐。信息技术的娱乐应用也就成为计算机应用的一个重要发展方向。同时，随着计算机技术的发展，音乐可视化日益得到研究机构和公司的重视，出现了各种音乐可视化系统。音乐可视化有着广泛的应用:音乐分析、信息检索、表演分析、音乐教学、音乐认知、情感表达、游戏娱乐。

5.1工作总结

本文通过对基于情感识别的实时交互式音乐可视化研究的初步探讨，工作总结如下:

(l)研究了国内外现有的音乐可视化系统。详细地论述了音乐可视化的相关内容，重点介绍了音乐可视化的研究内容、研究进展。

(2)总结和分析了音乐情感方面的研究。围绕音乐到底是一种怎样的艺术、表现了一种什么样的世界、能否表达情感以及如何表达情感等问题进行描述，对音乐的心理学也作了简单介绍。

(3)提出了螺旋模型及调性确定算法。提出了一种螺旋模型，在此基础上提出调性确定算法，并通过理论及实例论证了模型和算法的正确性和实用性。 (4)提出了系统设计方案及实现了模拟系统。阐述了本文的系统采用的解决方案，描述了系统流程及处理机制，并实现了一个系统简化版本的模拟系统，有着较好的效果。

5.2研究展望

(l)音乐特征的提取

音乐中有各种各样的特征，如频率、振幅、音色、音调、音高、音长、和弦、速度、响度、节拍及近来提出的一些新的特征，如能量、过零率、频谱矩、频谱流、带宽、带周期、噪音帧率等。音乐中有如此多的特征，对每种特征都进行提取是很耗费时间的，也是很不现实和没有必要的。因此，应该根据音乐可视化的应用方面的要求，提取出音乐中的那些必要的特征，忽略或者去除那些不必要的特征，从而缩短程序运行时间，达到实时性等方面的要求。在交互式的音乐可视化系统中，对于不同输入设备(如麦克风和MIDI输入设备)得到的数据，对其特征提取的方法也应该是不一样的。此外，音乐的风格也是多样化的，最大的分类是严肃音乐和流行音乐，而流行音乐下有乡村音乐、民谣、爵士乐、摇滚乐、流行美声等分类，如果能在对音乐的特征提取过程中得到音乐的分类，然后采用不同的可视化风格来反映这些不同的音乐风格，效果一定会更好一些。因此，在特征提取过程中得到音乐风格的特征，是音乐可视化进丫步的追求目标。

(2)对音乐的情感检测与情感表达

音乐既是一种娱乐方式，也是抒发作曲者和歌手情感的手段。情感因素是音乐中的一个重要的特征，在音乐可视化研究中越来越受到重视。因此，必须建立一个完善的情感检测以及情感表达机制。这种情感检测机制应当是综合性的，包括对音乐风格的分析、对音乐与情感关系的准确刻画、联觉中的各音乐特征与情感的对应。情感表达机制还应扩充表达情感的角色的动作集，尽可能准确地表达出尽可能多的情感。

(3)以用户为中心的系统设计

应用系统的设计应该以用户为中心，也就是说要有灵活的图形用户界面(GuD，实时性地反应用户的操作，用户的操作和输入的方式要尽可能地简单，而输出的结果要尽可能完美，等等。这就要做好用户需求调查和分析。在设计音乐可视化系统之前，必须要对用户的需求进行调查和分析，以此来确定系统的用户类型和应用类型，如教育方面的音乐教师和学生，商业娱乐方面的大众人群等，从而设计相应的可视化系统。

(4)场景对象和动作建模

WindowsMediaPlayer中的可视化效果是音乐可视化的雏形，并为音乐可视化提供了一个有用的参照。但是它的可视化效果过于简单和单调，使得用户感觉到这些可视化模式与所播放的音乐之间并没有什么关系，只是有一些微小的变化重复出现而己。这种面向大众的音乐可视化的娱乐应用，应该要另辟蹊径，采用场景以及角色对象来实现，角色对象可以是各种拟人化的动物、花草树木、自定义的动画角色甚至人本身，而场景对象可以是山河湖泊、花草树木等。为了避免角色的动作种类太少或者场景对象的种类太少而产生的单调性，以及表达音乐中各种复杂的情感因素，就必须尽量扩充角色的动作集，增加场景对象的种类。

(5)虚拟现实技术的硬件和软件支持

音乐可视化要有好的沉浸感，就要用到虚拟现实技术。这就需要解决相关的硬件设备和软件技术方面的支持问题。硬件设备方面，三维立体声设备、大屏幕主要有洞穴状、圆柱型或者由矩形块拼接成的大屏幕)投影设备等是必不可少的。大屏幕的立体显示、实体大小的虚拟角色以及用户输入接口的最自然的方法都可以帮助减少现实和虚拟的距离，让用户体验与虚拟角色之间的真正的交互过程，从而产生强制性的沉浸感。软件技术方面，如碰撞检测算法，以此来确保虚拟角色的行走路径和活动范围的合理性;丰富的特效，如模拟火焰、水流、烟雾、雨雪等，光照、阴影等，花草树木随风摆动、实时水波等;触发机制和动作定义，由特定的音乐特征触发角色相应的动作，通过给定的几个参数就可以实现各种动作等。

(6)机群并行处理问题

由于视觉效果是对音乐播放的补充，因此，不能由于处理可视化效果而占用了大量的CPU处理时间而使得音乐本身播放的不连续或者可视化效果的不连续因此，一个效果好的音乐可视化系统需要性能优化的算法以及高性能的计算机(也包括高性能的显卡和声卡)等方面的支持。如果要实现的算法和功能足够复杂，如三维的虚拟现实技术，则需要将多台计算机组成一个网络，进行机群并行处理操作，由不同的计算机处理不同的功能，在尽量短的时间内实现总体功能。

致谢

光阴似箭，回顾硕士研究生三年，首先要感谢我敬爱的导师黄东军教授。在本论文完成的过程中，导师注入了极大的心血，给予了悉心的指导，导师的及时指点和帮助使我不致迷失方向，并在老师的指导下得到研究动力和灵感。导师不仅教授给我研究方法，还对我的生活悉心照顾，让我更加明白人间有情，更加端正学习态度、热爱生活。导师严谨的治学态度、孜孜不倦的进取精神给我留下了深刻的印象。上研以来，由于家里的一些原因，我一度处于人生的低谷，是导师，给予我很大的关心，时刻牵挂着我的生活、学习情况，让我真真切切地感受到了老师那种长辈对晚辈无微不至的关怀和悉心的培养。我在学业上的点滴进步都饱含了导师的心血。感谢信息科学与工学院的全体老师，特别是陈松乔教授、徐德智教授、王国军教授和沙莎教授在我撰写论文过程中提出的宝贵意见和无私帮助。感谢杨珊、童卡娜、李晶晶、陈涛、文展等同门与我一起走过硕士研究生阶段的美好时光。感谢吴侠、贺建新、周伟、胡周军、陈斌华等好友在学习和生活上的每一份无私的帮助。最后还要感谢我的母亲，母爱深深，每一份感动都化为我学习中的动力。感谢我的妹妹，一直以来她都给我极大的鼓励和支持。感谢屈文波、屈黎明、屈苗等挚友，给我生命中注入乐趣与活力。特别感谢我的朋友王焕云，她给我的关心和督促，使我能全心全意的投入到研究工作中去，不曾懈怠，顺利的完成我的学业，并在我求职时给我加油打气。在此，我谨向所有关心和帮助我的人表示最衷心的感谢!

篇4：泰山玉皇顶三维可视化系统研究

泰山玉皇顶三维可视化系统研究

数字化技术的应用研究是当今时代的热点之一,如何将数字化技术应用于旅游业是目前旅游业研究的前沿.泰安市是一个旅游资源较为丰富的城市,如何运用数字化技术充分挖掘泰安旅游资源的潜力,提升旅游管理和服务水平,吸引更多的国内外游客,从而促进泰安市旅游业的.发展是一个值得研究的课题. 本文首先探讨了国内外研究现状,分析了数字泰山玉皇顶中运用的关键技术.然后针对泰山旅游业中目前存在的问题进行了深层次的需求分析和模块设计.在此基础上,运用已有的地形图、遥感图像、文字资料等各种空间和属性数据,运用多种数据处理技术和三维建模软件,构建了三维展示与查询系统,为“数字泰山”的实现做了一次有意义的探索.

作者：厉彦玲梁勇高志宏 LI Yan-ling LIANG Yong GAO Zhi-hong 作者单位：厉彦玲,梁勇,LI Yan-ling,LIANG Yong(山东农业大学信息科学与工程学院,山东泰安,271018)

高志宏,GAO Zhi-hong(测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉,430079)

刊名：测绘科学 ISTIC PKU英文刊名：SCIENCE OF SURVEYING AND MAPPING 年，卷(期)： 34(4) 分类号：P282 关键词：数字化旅游业泰山玉皇顶三维可视化

篇5：三维地形可视化技术研究进展

三维地形可视化技术研究进展

三维地形是虚拟自然环境中不可缺少的'因素,也是虚拟仿真领域中视景系统的重要组成部分.该文将地形生成技术概括为三维地形简化技术、大规模地形数据的动态调度与地形简化相结合的处理技术和地形纹理数据的组织与应用技术等三大类,并分别介绍了这三类技术的相关理论和方法.

作者：靳海亮高井祥 JIN Hai-liang GAO Jing-xiang 作者单位：靳海亮,JIN Hai-liang(中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州,221008;辽宁工程技术大学地理空间信息技术与应用实验室,辽宁,阜新,123000;徐州师范大学国土信息与测绘工程系,江苏徐州,221116)

高井祥,GAO Jing-xiang(中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州,221008)

刊名：测绘科学 ISTIC PKU英文刊名：SCIENCE OF SURVEYING AND MAPPING 年，卷(期)： 31(6) 分类号：P283 关键词：三维地形地形简化地形数据动态调度地形纹理数据组织

篇6：图书馆信息管理可视化技术研究论文

随着社会不断发展，新的知识不断涌现，图书馆作为知识和信息集散的重要场所，为人们提供便利的同时，也面临着资源积累逐渐庞大的压力，给数据的存储、分类和检索带来了巨大的挑战。基于现代化信息技术的飞速发展，不仅实现了图书馆海量知识的电子格式存储，而且提供了相应的检索、添加、修改、删除和保存功能，特别是信息检索功能，为用户进行数据信息的查找和使用带来了很大的便利。

1信息检索可视化技术的特点

信息检索可视化技术是数据可视化技术在信息检索领域的应用，信息使用者通过图形界面和网络信息检索系统的相互作用，评价和优化检索结果，从而提高信息的查全率和查准率，达到满足信息使用者需求的目的［1］。信息检索可视化技术，不仅可以实现空间数据以图形或者图像的方式直观地显示出来，让用户明确数据之间的联系与规律，有利于用于对数据进行分析和理解，而且还使用户信息检索操作更加简便，有效地提高了检索效率。信息检索可视化技术实现了过程―结果的全程直观展示，受到广大用户的一致好评。

2图书馆信息检索可视化技术的发展及其存在的问题

2.1图书馆信息检索技术的发展

图书馆传统的检索方式主要是检索者利用馆藏期刊、书目索引和各馆自行编排的馆藏目录卡片实现相关信息的查找和翻阅。进入20世纪70年代，随着计算机通信技术的飞速发展，图书馆信息检索也开始利用通信设备和存储信息的计算相连，实现联机检索。各大型图书馆依托因特网成功地开发和应用了多种服务项目，其中最具优势的服务项目之一当属网络信息检索技术。迄今为止，在Internet上功能完善的信息检索工具主要有分布式信息服务系统、广域信息网和万维网等。Internet技术将海量服务器连成一体，实现了分散信息系统向整体化集成的重要转化，通过在馆内建立Web网站OPAC，实现了信息使用者快速检索各学科信息的目的。

2.2图书馆检索技术存在的问题

现有数字图书馆的检索系统主要是运用主题目录分类和搜索关键字来进行信息资源的检索，相较于传统检索方法，新的信息检索方法为信息导航带来了巨大的变革，同时也存在较多的问题。第一，信息归类和维护过程需要投入大量的人力资源，信息更新也很不及时。第二，关键字检索使得搜索结果涵盖大量无用信息，用户很难直接查找到与自己意图相吻合的信息。第三，大部分图书馆Web站点缺乏明确的定位，不具备自己的特色，提供的服务主要是馆藏书目查询，很难直接检索文献，用户难以快速、正确地找到所需信息［2］。第四，文献数据库著录未能统一，规范性差，资源共享不完全，缺乏统一的组织与协调。第五，检索工具缺乏检索词控制，大多数采用自然语言标引，无法实现人工标引的甄选。第六，站点管理水平有限，系统运行稳定性不高，加上信息工作人员普遍水平不高，英语水平较差，难以达到网上浏览器查新的水平，使信息服务质量大打折扣。

3可视化技术在信息检索方面的具体运用

3.1本体概念和应用

3.1.1本体的定义和作用本体涵盖了概念模型、形式化、共享等含义，通过抽出客观世界中的一些现象的相关概念而得出的模型，所体现的是相关领域共同认可的知识，应用计算机进行处理。本体的`建立就是为了捕获相关领域的知识，提供对该领域相关知识的共同理解。具体来说，就是本体为人们提供了相互交流的通用语言，使领域在不同的系统和模型之间实现相互集成和转化。

3.1.2基于信息检索的本体应用多信息的检索和集成是本体的重要运用领域，信息多就容易出现不同信息源在表达上存在差异，所以就必须建立一套共用的信息语言，不仅可以减少信息转换的难度，还能建立统一的信息集成模式，帮助信息使用者搜索到期望的知识点，并将所搜索的知识点进行相应的概念补充，从而在数据集成里面查询到最终需要的资源。由于本体具有通过概念之间的关系来表达语言的能力，所以能够大幅度地提高检索的准确性和全面性。

3.2内容检索

互联网不断发展，信息载体和形式也在不断变化，互联网信息多样化不断深入，图形、图片、视频和动画等多媒体技术不断涌现，致使以文本方式进行检索的技术弊端日渐凸显。为此，内容检索技术随着网络技术的发展在文本检索技术的基础上应运而生。该检索主要是利用融合了图像处理技术、模式识别技术，从而极大地提高了检索的效率，为信息使用者提供了更加直观有效的检索手段。

3.3可视化信息检索

3.3.1可视化信息检索的内容和优势可视化信息检索包含两方面内容：检索过程可视化和检索结果可视化。相对于其他信息检索技术，可视化信息检索技术具有显著的优势，具体表现如下：第一，增强用户的认知能力。可视化检索通过人类对图片处理的较强能力，将文本内容转化为空间的、图形的形式后，以直观的方式供用户浏览与分析，不再需要进行语言处理，从而减少人的认知负担。与此同时，检索结果的可视化，可以揭示文档中看不见的语义关系，通过一些空间属性如距离、长短、大小等来表示文档的相似性，可以便于用户快速地找到相关的文档，也方便用户理解检索到的信息之间的关联性，从而提高用户的认知能力。第二，信息检索过程透明化。传统的信息检索系统对用户而言是一个不透明的黑箱，用户提交了提问式后，系统怎样分解用户提问式、怎么匹配提问词和标引词、怎样得出结果等过程对用户而言都是不透明的，因此用户也无法对系统内部处理过程进行控制。一个可视化的信息检索环境使检索过程变得透明了，包括文献与提问的语义关联关系、文献与文献语义关联关系、信息发现过程、检索的显示等。这使得用户的检索更加容易、有趣，也大大增加了用户对信息检索过程的控制能力。第三，方便用户进行信息浏览。在可视化的检索环境中，用户检索信息如鱼得水，各种各样的可视化检索技术充分利用了人们对图像处理的能力，既可以显示检索的核心信息，又以各种方式忽略或隐藏周围的细节信息［4］。当用户点击检索结果时，可以很快发现感兴趣的领域，并且根据检索结果的语义关联性研究相关兴趣领域，从一个兴趣领域里自然地过渡到另一个兴趣领域，同时还可以来回自由地在相关的兴趣领域寻找相关信息，这是传统的信息检索所不能实现的。第四，提供良好的人机对话和交流环境。信息检索过程应该是一个多回合的人机对话和交流过程。可视化的信息检索将人的因素引进系统内，在检索中可以发现检索结果之间的关联性，用户可以根据自己感兴趣的内容进行检索，不断获取所需的信息，也可以获取到相关领域的信息，这将会鼓励人的参与，促进人机对话，改善人机交流。第五，提高检查率和查准率。信息检索可视化是数据可视化技术在信息检索领域的应用，可视化提高了信息相关性判别的效率，扩展了信息相关性判别的手段。信息用户可以通过图形界面与网络信息检索系统进行交互，评价检索过程中每次检索的结果，优化提问或查询，从而提高查全率和查准率。

3.3.2信息检索可视化的相关技术信息检索的可视化涉及信息检索技术和可视化技术。其中可视化技术的实现以映射技术和显示技术最为关键。

（1）映射技术主要就是把数据从多维空间映射到2维和3维空间，以便成为计算机可以处理的数据。在此主要介绍自组织映射和潜在语义标引两种映射技术：自组织映射是通过模拟人脑对信号的处理特点而发展起来的人工神经网络，目的就是把录入数据或信号的各种特点加以抽象和归类，使其保持拓扑结构的有序性，当类似信号输入时就会通过映射反映到相应维度空间；潜在语义标引就是通过统计方法寻找词与词之间的语义结构，通过奇异值分解，将文档向量投影到较低的维度空间，实现数据的有效转化。

（2）显示技术是指将经过处理的文字和信号以图形的形式显示出来的技术。目前常用的显示技术主要有Focus＋Contex（t聚焦＋上下文技术）、Cone－Tree（锥形树技术）、Tree-map（树图技术）、HyperbolicTree（双曲线树技术）等技术。不同的显示技术各有优缺点，在信息检索可视化应用过程中，需要依据实际情况加以选择或整合。

篇7：图书馆信息管理可视化技术研究论文

想要不断完善图书馆信息管理可视化技术，就必须从以下几方面做好工作：第一，根据本馆的馆藏资料格局、人力和经费等条件，结合区域内社会发展对信息的需求，对馆藏信息进行重组，建立各种与教学、科研及人们日常生活息息相关的特色数据库，使读者可以快速检索到所需信息。第二，建立信息数据指引库，通过对指引库的访问检索到相关信息的具体馆藏路径，方便检索信息。第三，实施标准化、规范化的数据库信息，采用统一高效的网络检索工具，做到人机检索有效互换，提高检索的准确性，为后期各图书馆的联网打好基础。第四，对各馆的馆藏资料实施资源整合，形成新的资源体系，让用户能够通过统一的检索平台查找各个图书馆的馆藏信息，从而实现信息资源的高效利用。第五，对新一代的电子用户进行相关基础教育，比如优化本馆网上资源的配置及检索途径，Internet相关服务项目、使用方法和技巧，从而吸引更多的读者进行检索阅读。第六，提高馆藏工作人员的整体业务水平，要求馆藏人员具备相应的计算机应用等级水平和英语等级水平，能够熟练运用互联网搜索相关资料，熟练运用英语进行人机互动，招聘适应新时代需求的数字图书管理人员。第七，建立健全网络技术人员考核制度，加强服务意识和事故应变处理能力，保证网络系统稳定有效运行。第八，完善数字化图书馆信息系统的语义表达。所谓语义就是数据和符号所代表的含义及含义之间的关系，是对数据的抽象和组织的更高层次的逻辑表达。信息检索的难点就是简短、模糊的用户查询与存在的海量文档之间不匹配的问题，解决该问题就要增加文档和用户查询的语义表达，随着互联网向语义网络不断深化发展，网络平台不仅仅只提供简单的通信服务，而是要达到人机之间智能的交互理解，从而为人们共享知识、交流思想提供更好的服务。

5结语

现代信息可视化技术不断发展，使抽象的信息以图像、声音等形式直观地展示出来，可视化检索技术作为信息可视化发展的重要内容，缩短了用户理解信息的时间，实现了用户感觉与思考之间的有效反馈，随着新型检索技术的不断开发，还能有效将人的认知能力融入信息检索过程中，为信息检索开拓新的领域，提升信息检索的层次和水平。信息检索的可视化发展作为图书馆信息管理可视化的重要组成部分，充分发掘了人类对图像的处理能力，提高了人们的认知能力，符合当今社会“读图”的趋势需求；同时，使检索过程更具透明化，提高了用户的检索兴趣，实现了良好的人机对话环境和高效的信息检索过程。虽然我国信息检索可视化尚处于初级阶段，面临着许多待解决的问题，但是我们坚信，信息检索可视化的普及应用即将到来。