В двухмерном случае можно рассматривать вектор-функцию f(x, у), определенную на некоторой поверхности. Например, спутниковые системы наблюдений измеряют набор параметров в каждой точке земной поверхности. В частности, многоканальный спектро-анализатор Landsat Multispectral Sensor фиксирует интенсивность излучения в 13 спектральных диапазонах. В этом случае аргументами вектор-функции f являются две координаты точки на поверхности Земли. Такие данные, как правило, наглядно представляются в виде цветного двухмерного изображения. Значения данных сопоставляются с определенным цветом, по которому исследователь может оценить информацию, содержащуюся в данных измерений. Методику цветового кодирования мы рассмотрим в разделе 12.6.3.
Для визуализации трехмерных векторных полей используются две технологии: значение поля в каждой точке передается либо цветом, либо с помощью геометрических объектов.
12.6.1. Отрезки переменной ДЛИНЫ
Будем считать, что векторное поле определено в объеме, имеющем форму параллелепипеда. В каждой точке этого объема известно значение трехмерного вектора данных.
Наиболее очевидным решением кажется представление вектора в виде трехмерного короткого отрезка, ориентация и длина которого пропорциональны соответствующим характеристикам вектора. Эти отрезки получили название hedgehog (в дословном переводе- колючки, иголки ежа). Сформировать изображение, состоящее из таких отрезков, не представляет особого труда, если обратить внимание на некоторые нюансы процесса.
Во-первых, поскольку трехмерные отрезки произвольной ориентации проецируются на двухмерную картинную плоскость, то длина штрихов в сформированном изображении зависит не только от исходных данных, но и от ориентации картинной плоскости (т.е. от положения наблюдателя). С этой проблемой можно справиться, применив цветовое кодирование. Например, можно сопоставить осям x,y,z цвета вершин RGB-куба и соответственно закрашивать проекции штрихов. Кроме того, графическая система должна позволить пользователю легко менять направление визирования объема и рассматривать его с разных точек зрения.