Visualization Toolkit官方开发文档翻译(1)–前言

在这些日子里,可视化是一个很好的工作领域计算机硬件和软件的进步使这项技术几乎可以应用到每个计算机系统中。即使是无处不在的个人电脑现在也以折扣价提供专用的 3D 图形硬件。随着 XP 等 Windows 操作系统的最新发布,OpenGL 已成为 3D 图形事实上的标准 API。

我们将可视化和视觉计算视为一种新的交流形式。我们所有人早就知道图像传达信息、想法和感受的力量。最近的趋势为我们带来了 2D 图像和图形,各种图形用户界面和业务绘图软件就是明证。但是 3D 图像的使用很少,而且通常由使用专门系统的专家使用。现在这种情况正在改变。我们相信我们正在进入一个新时代,3D 图像、可视化和动画将开始扩展,并在某些情况下取代当前基于文字、数学符号和 2D 图像的通信范式。我们的希望是,在此过程中,人类的想象力将以前所未有的方式得到释放。

该文本和配套软件提供了一种可视化视图。该领域很广泛,包括计算机图形学、成像学、计算机科学、计算几何学、数值分析、统计方法、数据分析和人类感知研究的元素。我们当然不会假装涵盖整个领域。但是,我们认为本文确实为您提供了了解可视化基础知识的绝佳机会。您不仅可以从书面文字和配套图像中学习,而且随附的软件还可以让您练习可视化。您可以从使用我们在此处提供的示例数据开始,然后继续使用您自己的数据和应用程序。我们相信您很快就会像我们一样喜欢可视化。

在此,可视化工具包第三版教科书,自第一版和第二版以来,我们添加了一些新功能。现在广泛支持体积渲染,包括将不透明表面图形与体积相结合的能力。我们添加了一个广泛的图像处理管道,将传统的 3D 可视化和图形与成像集成在一起。除了裁剪、平滑、2D/3D Delaunay 三角剖分和新的抽取算法等几个新过滤器外,我们还添加了几个读取器和写入器,并更好地支持 Java 和 VRML 等基于网络的工具。VTK 现在支持单元属性,并且属性已被泛化为数据数组,这些数组被标记为标量、向量等。共享内存和分布式模型的并行处理是一个主要的补充。例如,VTK 已在美国国家实验室的一台 1024 处理器的大型计算机上使用,以处理几乎一坑的数据。VTK 中现在提供了一套 3D 小部件,支持强大的数据交互技术。最后,VTK 的跨平台支持随着 CMake 的加入得到了极大的改进——一个非常好的管理编译过程的工具(http://www.cmake.org ).

添加这些功能需要三位特别撰稿人的支持:Lisa Sobierajski Avila、Rick Avila 和 C. Charles Law。Rick 和 Lisa 努力为体绘制创建面向对象的设计,并确保设计和软件与基于表面的绘制系统完全兼容。Charles 是成像管道的主要架构师和实施者。我们为架构的流式传输和缓存能力感到自豪:它允许我们在内存资源有限的情况下处理大型数据集。

尤其令人满意的是文本和软件用户的反应。我们不仅受到了这些优秀人士的热烈欢迎,而且他们中的许多人贡献了代码、错误修复、数据和想法,极大地改进了系统。事实上,最好将这些人归类为共同开发者,而不是系统的用户。我们希望鼓励任何有兴趣分享他们的想法、代码或数据的人联系 VTK 用户社区http://www.vtk.org或其中一位作者。我们非常欢迎您做出任何贡献。通过http://www.kitware.com联系我们。

致谢

在创建可视化工具包期间,我们有幸得到了许多人的帮助。如果没有他们的帮助,这本书和相关的软件可能永远不会存在。他们的贡献包括进行书评、讨论软件理念、创建支持性环境以及为我们的一些算法和软件实现提供关键建议。

我们首先要感谢通用电气公司研发中心的管理层,他们让我们能够开展这个项目并利用公司设施:计算机图形和系统项目经理 Peter Meenan 和电子系统实验室经理 Kirby Vosburgh。我们还要感谢 GE Medical Systems 的管理层,他们在公共软件与专有软件问题上与我们合作:John Lalonde、John Heinen 和 Steve Roehm。

我们感谢研发中心的同事们一直以来的支持:Matt Turek,他对第二版的大部分内容进行了校对;还有 Majeid Alyassin、Russell Blue、Jeanette Bruno、Shane Chang、Nelson Corby、Rich Hammond、Margaret Kelliher、Tim Kelliher、Joyce Langan、Paul Miller、Chris Nafis、Bob Tatar、Chris Volpe、Boris Yamrom、Bill Hoffman(现在在 Kitware) 、哈维·克莱恩和西格沃尔特·卢德克。我们感谢前同事 Skip Montanaro(他为我们创建了一个常见问题解答)、Dan McLachlan 和 Michelle Barry。我们还要感谢我们在 GE Medical Systems 的朋友和同事:Ted Hudacko(他管理了第一个 VTK 用户邮件列表)、Darin Okerlund 和 John Skinner。许多想法、有用的提示和改进系统的建议都来自这群令人愉快的人。

第三版现在由 Kitware, Inc. 出版。我们非常感谢 Kitware 的许多贡献者所做的努力,他们帮助 VTK 成为当今世界领先的可视化系统之一。Sébastien Barré、Andy Cedilnik、Berk Geveci、Amy Henderson 和 Brad King 都做出了重大贡献。还要感谢 GE Global Research 的人员,例如 Jim Miller,他们继续提高系统的质量,特别是在创建用于回归测试的 DART 系统时。由洛斯阿拉莫斯的 Jim Ahrens 领导的美国国家实验室在为 VTK 添加并行处理支持方面发挥了重要作用。还要特别感谢 Kitware 接受出版本书的挑战。

在第二版和第三版中发现的许多错误修复和改进都来自世界各地的人才。其中一些人在软件和文本的其他地方得到了认可,但他们中的大多数人都贡献了他们的时间、知识、代码和数据,而不考虑认可和致谢。正是这种与这样的人交流思想和信息的方式,才使Visualization Toolkit成为一个如此有趣和令人兴奋的项目。我们要特别感谢 John Biddiscombe、Charl P. Botha、David Gobbi、Tim Hutton、Dean Inglis 和 Prabhu Ramachandran。非常感谢。

特别感谢软件和文本审阅者,他们花费了自己的时间来追踪一些令人讨厌的错误,提供示例,并提供建议和改进。谢谢 Tom Citriniti、Mark Miller、George Petras、Hansong Zhang、Penny Rheingans、Paul Hinker、Richard Ellson 和 Roger Crawfis。我们还想提一下,伦斯勒的 Tom Citriniti 和密西西比大学(现在在马里兰巴尔的摩县大学)的 Penny Rheingans 是第一批使用本书早期版本进行教学的教师。感谢 Penny 和 Tom 的反馈和额外的努力。

最重要的是,我们要感谢在这个项目期间耐心支持我们的朋友和亲人。我们知道您为我们承担了额外的负担。你肯定看到我们少了很多!但我们很高兴地说我们回来了。谢谢你。

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