[发明专利]一种基于插值算法的平滑曲线式超图可视化方法

摘要

本发明涉及一种基于插值算法的平滑曲线式超图可视化方法，属于计算机应用领域，特别属于图形学与可视化领域。本发明将超图中的每一条超边所涉及的节点进行重新组合，将超边涉及的节点根据次序关系划分为三段式链表；使用Catmull-Rom插值算法进行控制点之间的曲线插值；使用色相环均分方法，对所获得的曲线进行着色；通过使用OpenGL中的GL_LINE_STRIP绘制模式，对所有的曲线插值点进行绘制。通过上述方法，解决了超图表达中超边的可视化效果不直观、描述不准确的问题，实现了超图的平滑曲线式可视化结果。

主权项

一种基于插值算法的平滑曲线式超图可视化方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、读入超图数据，并将读入的超图数据分别存储为节点数据和超边数据，节点信息使用数组存储结构进行存储；超边信息使用链表存储结构进行存储；步骤2、根据步骤1中所存储的超边中所含的节点数量作为判断标准判断节点数量，如节点数量大于等于3，则执行步骤3；如节点数量为2，则该条超边退化为普通边，直接以线段方式连接，使用直线段方式绘制该条超边，并跳至步骤6；步骤3、节点重新组合为三段式链表，对于步骤2中节点数量大于等于3的超边，首先将超图中的每一条超边所涉及的节点，根据节点在超边中的先后次序，将超边中的节点划分为首点、中间点、尾点三类，然后对首点和尾点进行位置信息重复，最终形成一种称为“三段式链表”的结构；步骤4、进行超边曲线插值点计算，对步骤3中生成的三段式链表，取链表中的前四个节点，将该四个节点的位置信息作为Catmull‑Rom插值算法的插值控制点位置，对控制点之间的曲线实现插值，从而获取该段曲线的插值点；一段曲线插值完毕后，删除一个前端节点，增加一个后端节点，继续下一段曲线的插值计算，直至链表中的所有节点计算完毕；步骤5、连接步骤4计算完毕的所有插值点获得的整条连续平滑曲线；步骤6、根据色相环对人类视觉的区分特性，通过色相环均分原理，根据超图中所包含的超边条数，对超边进行着色，以加强超图中各条曲线的区分度；步骤7、通过使用OpenGL中的GL_LINE_STRIP绘制模式，对所有的曲线插值点进行超边绘制；超边使用步骤6所设定的颜色，不同条超边具备不同的颜色加以区分；步骤8、判断超图中的所有超边是否都已经可视化完毕，如还有未完成超边，返回步骤2，如全部可视化完毕，则算法结束。