[发明专利]一种海浪三维可视化效果评估方法

摘要

本发明公开了一种客观赋权的海浪三维可视化效果评估方法，属于虚拟现实技术领域。该方法首先提取不同海浪建模方法可视化效果对应的评价指标客观标量值构建决策矩阵。利用熵值法计算各指标熵值、差异系数，进而确定各指标权重。其次，根据熵值法得到的指标权重确定扇形角度值与指标轴位置绘制雷达图。最后通过评价函数确定不同海浪建模方法可视化效果评估量化值，得到客观的评价结果。本发明提出的评估方法直接使用K值作为最终的评估值，对海浪可视化效果进行定量评估，根据算法原理，不同方法进行比较时K值越大表示该方法的海浪可视化效果越好。

主权项

一种海浪三维可视化效果评估方法，设有m种海浪建模方法，n项评价指标，各指标值为xij(1≤i≤m,1≤j≤n)；该方法包括如下步骤：步骤1：将各指标在评价方案中的原始客观数据组成决策矩阵，利用客观赋权法熵值法计算各指标值的变异信息量和指标间的相关信息量进而确定各指标权重；该过程包括如下子步骤：1)由各评估指标原始客观数据组成决策矩阵X＝(xij)m×n2)对决策矩阵X进行归一化处理：得到归一化矩阵Y＝(yij)m×n3)计算第j个指标的熵值ej4)计算第j个指标的差异系数djdj＝1‑ej(1≤j≤n)  (4)5)确定评价指标权重，第j个指标权重为：对于某项指标的熵值ej越小，表明该指标值的变异程度越大，提供的信息量越多，在综合评估中所起的作用越大，其权重也越大；步骤2：根据指标权重构建海浪可视化效果评估雷达图；评价指标为n项，评估 雷达图具体构建过程如下：1)根据步骤1得到的各评价指标的权重值：按照由大到小的顺序排序，得到排序后得权重为v＝(v1,v2,v3,v4,v5…vn)，确定第j项指标在雷达图中对应扇形角度值为：θj＝2π×vj；2)作单位圆确定各项指标轴；画单位圆，从圆心O向圆引射线OA1,与圆交于点A1，从OA1出发,依次作相邻角度θj的其余n‑1条射线，分别为OA2、OA3、OA4、OA5…OAn；依次作扇形A1OA2、A2OA3、A3OA4…AnOA1的对角线，分别与单位圆相交于点P1、P2、P3、P4、P5…Pn，则将线段OP1、OP2、OP3、OP4、OP5…OPn作为指标轴；3)按照步骤1中式(1)‑(2)对m种方法的n项指标数据xi＝(xi1,xi2,xi3,xi4,xi5…xin) (1≤i≤m)进行归一化处理为同一量纲，得到第i种方法的n项指标归一化值为：xi＝(xi1,xi2,xi3,xi4,xi5…xin) (1≤i≤m)；4)将归一化值xi＝(xi1,xi2,xi3,xi4,xi5…xin) (1≤i≤m)按指标权重顺序重新排列为单位圆内距离圆点的长度d＝(d1,d2,d3,d4,d5…dn)，并在指标轴上标出相应的点A1',A2',A3',A4',A5'…An'，依次连接n点得到可视化效果评估雷达图；5)连接指标轴与圆的交点P，得到多边形P1P2P3P4P5…Pn，将其作为各指标发展最均衡的代表，作为基准多边形；连接指标轴点A1',A2',A3',A4',A5'…An'，将多边形A1',A2',A3',A4',A5'…An'作为待评价多边形；步骤3：评价函数计算可视化效果评估量化值K在步骤2绘制的具有指标权重属性的雷达图中，设基准多边形P1P2P3P4P5…Pn面积为S，周长为L；待评价多边形A1',A2',A3',A4',A5'…An'面积为S'，周长为L'；根据三角形正、余弦定理求解多边形面积和周长，求解公式如下：(1≤j≤n‑1)构造特征向量:U＝(U1，U2)，其中U1＝S'L'、U2＝SL；利用评价函数对特征向量进行处理，得到评估量化值K：。