项目成果/简介: i4Ocean 的命名分为两个部分，其中Ocean代表本平台主要应用于海洋信息可视化领域，而i4寓意为四个英文单词即：Interactivity（交互性），Imagination（构想性），Immersion （浸没感），Intelligence（智慧性）。这四个单词概括了i4Ocean 的主要特点，也是本平台致力于实现的终极目标。 i4Ocean可视化原型系统主要实现以下功能： 1、数据处理：将常见的海洋数据转换为geotif、json、geojson。 2、可视化功能：标量数据可视化、剖面动画、体绘制、二、三维流线可视化。 3、可视化分析：中尺度涡识别、追踪。 4、舰船远洋航行系统：港口信息查询、全球港口显示、航线添加、海图导航、水文信息可视化。 5、视频录制：保存加载相机路径、高清截图、高清录像。 在系统中，我们提出了两种算法用于海洋环境数据可视化和分析。一种是基于gpu的光线投射算法绘制海洋温盐数据，一种是基于传输函数的海洋中尺度涡流交互式流场可视化算法，实现了时空相干和视口相干。引入交互式传输函数，从背景洋流中提取基于多种涡旋参数（如Okubo-Weiss参数）的二维和三维涡旋特征。 相关成果评选为2012年山东高等学校优秀科研成果奖、2013年青岛市科学技术奖、青岛市2017-2018年度优秀大数据解决方案。项目阶段:系统原型阶段效益分析: 该系统可用于船舶远洋航行、海洋数据分析、海洋数据处理。将常见的海洋数据转换为tiff，json。利用系统标量场、矢量场可视化功能，对海洋数据进行分析，为船舶航行提供指导。 该技术和装备可用于海洋深部结构研究，为发展我国海洋经济提供技术支撑，这将具有重要的社会经济效益。发展海洋数据分析及可视化功能，更可以拓展蓝色经济空间，推进军民深度融合。 该成果已与青岛海洋科学与技术试点国家实验室等单位开展深度合作，现阶段处在项目支持的前期研究中。同时与外地的合作单位有：中船工业集团，自然资源部直属单位国家海洋信息中心、国家海洋环境预报中心、国家海洋卫星应用中心。知识产权类型:发明专利 、 软件著作权知识产权编号:201510066037.9 201510070177.3 201510212425.3 201510212424.9 201710827686.5 201710828365.7 2013SR004155 2013SR010109 2014SR062104 2015SR014980 2015SR038759 2015SR085063 2015SR246570 2016SR010562 2016SR326470 2016SR325154 2017SR732244 2017SR737071技术成熟度:通过中试技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无

i4Ocean 的命名分为两个部分，其中Ocean代表本平台主要应用于海洋信息可视化领域，而i4寓意为四个英文单词即：Interactivity（交互性），Imagination（构想性），Immersion （浸没感），Intelligence（智慧性）。这四个单词概括了i4Ocean 的主要特点，也是本平台致力于实现的终极目标。 i4Ocean可视化原型系统主要实现以下功能： 1、数据处理：将常见的海洋数据转换为geotif、json、geojson。 2、可视化功能：标量数据可视化、剖面动画、体绘制、二、三维流线可视化。 3、可视化分析：中尺度涡识别、追踪。 4、舰船远洋航行系统：港口信息查询、全球港口显示、航线添加、海图导航、水文信息可视化。 5、视频录制：保存加载相机路径、高清截图、高清录像。 在系统中，我们提出了两种算法用于海洋环境数据可视化和分析。一种是基于gpu的光线投射算法绘制海洋温盐数据，一种是基于传输函数的海洋中尺度涡流交互式流场可视化算法，实现了时空相干和视口相干。引入交互式传输函数，从背景洋流中提取基于多种涡旋参数（如Okubo-Weiss参数）的二维和三维涡旋特征。 相关成果评选为2012年山东高等学校优秀科研成果奖、2013年青岛市科学技术奖、青岛市2017-2018年度优秀大数据解决方案。

睿思尔隶属于杭州睿思开普企业管理有限责任公司，着手打造科学可视化服务的全能平台，降低科学可视化制图门槛，为科学制图提供全流程服务，引领科学可视化产业模式的变革。 一、项目进展 已注册公司运营 二、企业信息 企业名称 杭州睿思开普企业管理有限责任公司 企业法人 李林骏 注册时间 2022年1月28日 注册所在省市 浙江省杭州市 组织机构代码 91330106MA7GECQK2W 经营范围 一般项目：企业管理；企业管理咨询；咨询策划服务；企业形象策划(除依法须经批准的项目外，凭营业执照依法自主开展经营活动)。 企业地址 浙江省杭州市西湖区紫荆花北路188号4幢6-163室 获投资情况 无 三、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 李林骏 材料科学与工程/材料科学与工程 2020/2024 潘嘉蔚 心理与行为科学系/心理学 2020/2024 沈心远 药学院/药学 2019/2023 四、指导教师 姓名 学院 职务/职称 研究方向 程逵 材料科学与工程学院 副院长/教授，博导 生物医用材料、材料表界面、外场作用下材料与组织细胞的相互作用以及无机材料制备与表征等方面的科学研究及相应的材料研发等 刘景江 管理学院 副教授，硕导 技术创新管理、创业管理、战略管理、计算社会科学（基于机器学习的管理理论与方法） 鲁伟明 计算机学院 副教授，博导 人工智能、 自然语言处理、 知识图谱、 大数据管理、数字图书馆、知识中心 五、项目简介 睿思尔（Resphere）隶属于杭州睿思开普企业管理有限责任公司，着手打造科学可视化服务的全能平台，降低科学可视化制图门槛，为科学制图提供全流程服务，引领科学可视化产业模式的变革。 针对市场存在的制图难度大，制图成本高等痛点，睿思尔运用线上精细化3D模型渲染技术 、区块链技术与基于神经网络的智能数据库技术打造了囊括多元学科领域、包含海量资源的Matrix 3D可视化资源库。 同时，睿思尔搭建了基于H5内核的3D素材的在线编辑平台，界面简洁、功能齐全，为用户制图省时40%以上；该制图全功能一站式网络平台也应用了智能的AI制图模式，一步到位实现用户需求输入到图像模型输出的转化过程。睿思尔持续提高服务水准，制定行业标准，使科学可视化服务系统化，为用户自主优秀制作可视化作品赋能。一键制图全面变革制图模式，真正做到科研制图普适化。 睿思尔致力于培育全方位的可视化生态。睿思尔布局网络社区连接用户，通过广阔的私域社群和高阅读量的相关话题对接市场需求，提供多元服务；以专业的可视化定制服务为国际知名期刊设计制图并开展可视化课程培训体系，形成科学可视化的全方位覆盖。

数据可视化旨在借助于图形化手段，清晰有效的进行相关数据的传达与沟通，通过直观的传达关键数据的特征，从而做到数据价值的更高体现。提供多种展示模板供用户进行选择，同时支持模块的自定义功能。

QFView是公司自主研发的后处理软件，对二维和三维数据进行可视化和分析，依据计算机结果绘制二维曲线、云图、矢量图、动画等。QFView基于VTK图像库采用C++语言编写，图形用户界面采用Qt框架可跨平台运行。QFView针对CFD领域提供灵活接口，易于集成到其他平台。

可视化智慧校园是基于校园物理环境，以真实校园整体为蓝本，利用网络技术，完成校园的可视化孪生校园的搭建，实现校园多维度、跨平台的虚拟展示和呈现，是物理校园与虚拟校园的结合提供链接纽带，是智慧校园的重要基础组成部分。 智慧校园多维的孪生数字校园的建设，构建完整的虚拟孪生校园底座，提供面向校园各场景的孪生底座支撑。并在此基础上提供孪生微应用服务的可视化和孪生微管理场景应用的打造，支持服务与应用的扩展。通过全域数据感知，提供基于全域指挥中心态势感知，逐步推进高校孪生数据大脑建设完善。

清华大学美术学院视觉传达设计系向帆团队运用数据可视化技术，开发了精准、及时向公众传达疫情信息的移动终端平台。除了可以第一时间了解全国各省市新冠肺炎患者的增量、总数外，公众还可以通过这个平台对相关信息进行时间维度和空间维度的对比，进而提升自身对信息的认知度、理解度和解释度。疫情流图可视化设计的形式，是一个从左向右发展的时间结构。每个省的当日确诊病例数量是一条曲线，每条曲线的垂直高度随同当日国家发布的数据变化。曲线的外轮廓高低起伏的状态可以清晰地呈现出新增病例数量的变化，并突出那些疫情严重的地区。每日流图的生成、发布和讨论，逐渐成为一种开放数据、动态传播和公共参与的实验，让更多人愿意阅读数据、理解数据。可视化设计在参与人文研究时，它本身的领域将会被拓展。随着每日数据的注入，流图的形式本身已经超出了静态表达时间的实践功能，流动的力量正驱动着我们看向疫情的终点。实时、交互的圈层图反映了各地疫情的相对程度，每一个省的城市，都集合在一个圆圈里。每一个城市的新冠肺炎确诊病例总量定义着圆圈的大小，它们紧紧地被省级圆圈包裹着，被中国和世界包围着。每个城市的位置，根据容器图的算法，按照空间面积自动分配。

技术原理： 智能可视化优化技术综合应用智能建模与优化算法、可视化方法和计算机信息技术，将多维空间的数据降维映射在二维平面上，并生产目标函数的等值线，据此，可从二维平面上直观看到整个数据空间的超几何特性，并看出最优点和最优区域。 智能可视化优化技术是一种全新的基于数据驱动的优化技术，它具有其它技术不可比拟的独特优势。（智能可视化优化软件IVOS，中国软件著作权No.2011SR013087）。  功能与特性： （1）单目标和多目标优化： 对单目标优化问题，可确定出平稳的优化区域或最优点； 对于多目标的优化问题，可以确定出兼顾多个目标的满意区域； 对有指标控制（或约束）的优化问题，可确定出满足控制指标的优化区域。 （2）确定优化方向： 当最优点不在数据集空间时，可从映射平面上直观看出最优方向，并确定出沿此方向上推进时哪些变量在起主要作用。 （3）利用优化区域调整优化点：当某些优化参数对优化目标有重要影响，但它们的值又不可控时，可通过调节其它可控参数，使优化点在优化区域内移动到另一点。这种特性对于原料性质时常变化的反应过程的优化非常有用。 （4）特别适用于复杂反应单元（如催化裂化、加氢裂化、焦化、加氢精制、乙烯裂解、以及其它装置的反应单元）的反应产物的分布优化。 该技术是武汉理工大学鄢烈祥教授创立，研究团队近10多年来的研发成果。凝结了国家863计划课题、国家自然科学基金项目、科技部项目、湖北省自然科学基金项目、企业合作项目的研究成果，以及多位博士和硕士研究生的学术论文研究成果。

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