水下三维声场仿真与可视化方法研究
水下声场的动态监测技术研究
水下声场的动态监测技术研究哎呀，说起水下声场的动态监测技术，这可真是个有趣又充满挑战的领域！我还记得有一次，我跟着一个科研团队去海边做实地考察。
那是一个阳光明媚的日子，海风轻轻拂过脸颊，带来一丝丝咸咸的味道。
我们穿着专业的装备，带着各种仪器，准备对这片海域的水下声场进行监测。
当我们把监测设备小心翼翼地放入水中时，心里充满了期待。
那感觉就像是在等待一个神秘的礼物被慢慢揭开面纱。
咱们先来说说为啥要研究水下声场的动态监测技术吧。
想象一下，水下世界就像一个巨大的音乐厅，各种声音交织在一起。
有鱼儿游动时发出的细微声响，有海浪拍打礁石的轰鸣声，还有船只航行时的嘈杂声。
而我们要做的，就是要清楚地分辨出这些声音，了解它们的来源、强度和变化规律。
这可不是一件容易的事儿！首先，水下环境复杂得很。
水压、水温、水流速度等因素都会对声音的传播产生影响。
比如说，水温不同，声音传播的速度就不一样。
这就好比在不同的天气里跑步，速度也会有所不同。
为了能准确监测水下声场，科学家们可是绞尽了脑汁。
他们发明了各种各样的传感器，就像水下世界的“小耳朵”。
这些传感器有的非常灵敏，能捕捉到极其微弱的声音信号；有的则能适应恶劣的水下环境，不怕水压的挤压。
监测技术也在不断进步。
以前，可能只能监测到一个大概的范围和强度，现在呢，不仅能精确到每一个微小的声源，还能实时跟踪声音的变化。
这就好比从只能看到模糊的轮廓，到能看清每一个细节。
而且，数据处理也变得越来越厉害了。
收集到的海量数据，通过先进的算法和软件进行分析，就像是把一堆杂乱无章的拼图拼成一幅清晰的画面。
比如说，在监测海洋生物的活动时，通过分析它们发出的声音，我们就能知道它们的行为习惯、繁殖情况，甚至是它们的健康状况。
这对于保护海洋生态可是非常重要的。
再举个例子，在海洋工程中，比如建设海底隧道或者铺设海底光缆，了解水下声场的情况可以帮助我们避免对海洋环境造成不必要的干扰，确保工程的顺利进行。
还有哦，在军事领域，水下声场的监测更是至关重要。
多波束海底地形三维虚拟仿真研究
多波束海底地形三维虚拟仿真研究王楠; 徐永臣; 陶常飞【期刊名称】《《海岸工程》》【年(卷),期】2019(038)003【总页数】7页(P203-209)【关键词】多波束; 海底地形; 三维可视化; 虚拟仿真【作者】王楠; 徐永臣; 陶常飞【作者单位】中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100; 中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100; 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061【正文语种】中文【中图分类】P229.1随着遥感探测技术、地理信息技术、计算机图形图像技术和虚拟现实技术的迅速发展,作为数字海洋信息空间表现的基础和重要内容,水下地形的三维可视化显示是目前国内外数字海洋应用研究的重要关注点之一[1-3]。
地形的三维可视化表示一般通过对地形进行几何表面的建模,采用阴影、不同颜色来表示不同地形特征(高度、材料等),同时可以叠加融合卫星影像来表现[4-6]。
在海洋测绘领域,利用高精度的多波束声呐数据,采用新的处理算法可以快速地建立海底地形场景库,并生成地形和纹理数据[7-8]。
同时,随着虚拟现实技术的广泛应用,可以构建真实度极高的地形场景,让地形表现更加直观[9]。
这些方法使得利用交互式三维可视化分析和解释水下地形数据得以实现。
本研究基于高精度多波束海底地形数据,建立起了视景仿真领域通用的三维地形场景数据库模型,利用交互式三维可视化分析软件可以真实直观地反映海底地形环境,实现了海底地形的三维可视化与漫游,可以更加直观地表现和解译水下地形数据。
1 数据获取和处理获取高精度水下地形数据是构建高仿真度水下地形模型的关键。
高分辨率的陆地影像数据和高精度的局部DEM(Digital Elevation Model)数据可以通过卫星遥感或无人机测量等手段获得,但是在水域或海域,高精度的水下地形地貌数据多通过多波束或侧扫声呐等精密海洋探测设备来获得。
多波束测深技术可以获取高精度和高密度的水下地形点云数据,精确地反映水下地形的细节特征。
三维可视化的水声数据降噪算法
三维可视化的水声数据降噪算法周天琪;叶学义;高真;宋倩倩【摘要】针对现有二维水声成像去噪算法不能同时有效抑制水声数据中加性噪声和乘性噪声的现状,提出结合模糊中值滤波和小波软阈值滤波的三维可视化水声数据降噪算法.根据复合噪声模型的特点,将三维水声数据分为多个相邻的二维切片数据,通过基于三维滤波窗口的模糊中值滤波、考虑相邻切片系数相关性与小波系数尺度间相关性的小波软阈值滤波,分层去除水声数据中的加性噪声和乘性噪声.实验结果表明,该算法能降低原始水声数据中的噪声,提高数据连续性和对比度,为观察与探测水下目标提供良好的视觉条件.【期刊名称】《计算机工程》【年(卷),期】2016(042)001【总页数】6页(P25-30)【关键词】水声数据;噪声模型;模糊中值滤波;小波变换;降噪;可视化【作者】周天琪;叶学义;高真;宋倩倩【作者单位】杭州电子科技大学通信工程学院模式识别与信息安全实验室,杭州310018;杭州电子科技大学通信工程学院模式识别与信息安全实验室,杭州310018;杭州电子科技大学通信工程学院模式识别与信息安全实验室,杭州310018;杭州电子科技大学通信工程学院模式识别与信息安全实验室,杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TP391.4在水声数据生成过程中,由于超声束发生散射,不同相位的散射回波互相干扰,会产生一种乘性噪声,称为斑点噪声[1]。
而数据在信道中进行信号传输时由于各种干扰又会产生常见的加性噪声。
这些噪声降低了水声数据的质量,使水下目标和背景不易区分。
因此,有效抑制水声数据噪声,改善最终三维成像的视觉效果,已成为水声数据预处理的重要环节[2]。
在现有研究中,针对二维成像的噪声抑制方法有很多,常用的有:空域方法和变换域方法[3]。
空域方法主要包括中值滤波、均值滤波以及自适应滤波,如Lee滤波[4]、Frost滤波[5]、Kuan滤波[6]等。
均值滤波局限于自身的算法原理,不能很好地保护成像数据边缘,容易造成图像模糊。
水文地质结构三维建模与可视化研究
此外，随着多学科交叉的不断深入，可以实现多学科集成的三维地质建模和 可视化，更好地服务于矿产资源勘查、石油天然气勘探、水文地质等领域。
总之，三维地质建模与可视化是地质学研究的重要技术手段，具有广泛的应 用前景和发展空间。未来，需要不断加强技术研发和应用推广，提高三维地质建 模与可视化的智能化、精细化和集成化水平，为地质学研究和社会经济发展提供 更加有力的技术支持。
三、发展前景
随着科技的不断发展，三维地质建模与可视化技术将会得到更广泛的应用和 发展。未来，三维地质建模与可视化将会更加智能化、精细化和集成化。通过对 地质数据的深度学习和机器学习技术的不断发展，可以实现更加智能化的三维地 质建模和可视化。随着计算能力的不断提升和算法的不断优化，可以实现更加精 细化的三维地质建模和可视化。
一、三维地质建模
三维地质建模是利用计算机技术，对地质数据进行处理、分析和模拟的过程。 通过对地质数据的采集、处理和分析，可以建立三维地质模型，从而更好地理解 和预测地质现象。三维地质建模的核心在于数值模拟技术，它可以通过对地质数 据的模拟和分析，预测地下资源的分布和储量。
在应用领域方面，三维地质建模被广泛应用于矿产资源勘查、石油天然气勘 探、水文地质等领域。通过对地质数据的分析和模拟，可以更好地了解地下资源 的分布情况，为矿产资源的开发利用提供重要的参考依据。同时，在石油天然气 勘探和水文地质领域，三维地质建模也被广泛应用于地下储层的研究和预测，为 油气田的开发和水的利用提供了重要的技术支持。
3、模型建立：利用计算机软件，建立三维的水文地质模型，包括地下水流 动模型、溶质运移模型等。
4、模型验证和修改：对建立的模型进行验证和修改，以提高模型的准确性 和可靠性。
5、模型应用：利用建立的模型进行模拟和预测，为水资源管理、环境保护、 地质灾害防治等领域提供决策支持。
基于BIM技术的水利水电工程施工可视化仿真研究共3篇
基于BIM技术的水利水电工程施工可视化仿真研究共3篇基于BIM技术的水利水电工程施工可视化仿真研究1基于BIM技术的水利水电工程施工可视化仿真研究随着信息技术的不断发展，建筑信息模型（BIM）作为一种数字化建筑信息管理技术，被广泛应用于建筑和工程领域。
然而，尽管BIM已经被广泛应用于建筑领域，但是它在水利水电工程领域的应用却相对较少。
本文研究了基于BIM技术的水利水电工程施工可视化仿真，并分析了其在水利水电工程项目管理中的作用。
BIM技术的特点在于其能够将一个建筑物或结构的所有信息整合在一起，实现了对建筑物的全面管理。
在水利水电工程领域，BIM技术可以帮助工程师更好地管理和分析各种工程数据，提高工程质量和效率。
同时，BIM技术还可以用来进行施工可视化仿真，增强对工程施工的理解和控制。
在水利水电工程项目管理中，BIM技术可以用来管理工程图纸、数据、材料和设备，提高项目管理的准确性和效率。
BIM技术的应用可以提高水利水电工程的施工可视化仿真效果。
将BIM技术应用到施工可视化仿真中，可以帮助工程师了解工程的细节和复杂性，从而更好地规划和管理工程。
BIM技术不仅可以提供平面图、立面图和剖面图等静态信息，还可以提供动态的施工仿真，以便更准确地预测建筑物或结构的施工过程，并实时调整施工计划。
在水利水电工程的施工阶段，BIM技术可以帮助工程师提高施工效率和控制质量。
在工程施工过程中，BIM技术可以提供详细的施工信息和实时的施工监控，以便更好地控制施工质量和时间进度。
同时，BIM技术还可以提供施工过程中可能遇到的风险和机遇，并进行预警和管理，以最大限度地降低风险并优化施工效率。
在水利水电工程项目管理中，BIM技术的应用可以提高项目管理效率和准确性。
BIM技术可以用来管理工程图纸、资料和相关设备，有效降低项目管理的错误率和漏洞率，并简化管理流程。
同时，BIM技术的应用还可以提供准确的数据分析和决策支持，帮助工程师更好地规划和管理项目，提高项目管理的水平和效率。
基于MATLAB的超声波声场模拟及可视化研究共3篇
基于MATLAB的超声波声场模拟及可视化研究共3篇基于MATLAB的超声波声场模拟及可视化研究1超声波在医学诊断、工业无损检测等领域中有着广泛的应用。
超声波声场的模拟和可视化研究是超声波应用中非常重要的一部分。
本文将介绍一种基于MATLAB的超声波声场模拟及可视化研究方法。
一、超声波声场模拟超声波声场模拟是指利用计算机模拟软件对超声波在不同介质中传播的声场进行模拟。
在超声波的应用中，声场模拟是非常重要的，因为它可以帮助我们预计声波在目标物体内或周围的传播行为，从而更好地确定探测器的位置和方位以及探测结果的准确性。
MATLAB是一种将数学与计算机科学结合的高级技术计算软件，可以用于物理建模、图像处理、信号处理等多个领域的计算。
其强大的计算功能和可视化效果能够使得声场模拟的计算更加精准和直观。
在MATLAB中进行声场模拟的步骤：首先需要确定声波的频率和传播介质，包括介质的密度、声波速度和介电常数等。
然后，采用声波方程建立声场模拟模型。
在模型中，除了介质参数，还要包括放射源、探测器位置以及相应的模拟算法等信息。
最后，利用计算机模拟技术进行仿真。
在模拟过程中，可以根据实际需求修改模型参数，比如改变声波源的位置和方向，以模拟不同的声场传播效果。
二、超声波声场可视化超声波声场可视化是指对模拟得到的声波场进行三维可视化表示。
由于人类眼睛对物体深度和空间位置有着天然的感知，因此，超声波声场的可视化能够直观地呈现声波在不同介质中的传播情况。
利用可视化技术，我们可以更加深入地理解声波的传播行为，进而提高超声波检测的检测精度。
在MATLAB中进行声场可视化的步骤：首先需要将模拟得到的声波场数据导出，包括声压值和坐标值等信息。
然后，采用三维可视化技术，将声波场数据导入到MATLAB中，并进行可视化处理。
在可视化过程中，可以对声波场数据进行平滑处理，从而提高可视化的效果。
对于不同介质中的声波传播情况，可以通过调整可视化参数，如透明度和颜色等，来区分不同介质的形态和结构。
水下声波传播的数值模拟与实验研究探讨
水下声波传播的数值模拟与实验研究探讨哎呀，说起水下声波传播这事儿，可真是有趣又充满挑战。
我记得有一次去海边度假，晚上在沙滩上散步，海浪拍打着岸边，那声音此起彼伏。
我就在想，这声音在水下是怎么传播的呢？咱们先来说说数值模拟这部分。
简单来讲，就是通过计算机程序和数学模型来模拟水下声波的传播过程。
这就像是在虚拟的世界里搭建一个水下声波的舞台，让它们按照设定的规则“表演”。
比如说，要考虑水的温度、盐度、压力这些因素，因为它们都会影响声波的速度和传播方向。
想象一下，就像在不同路况下开车，速度和方向都会有所变化一样。
研究人员会建立各种复杂的方程和算法，来计算声波在不同条件下的行为。
这可需要相当深厚的数学和物理知识，以及强大的计算能力。
有时候，为了让模拟更准确，他们得反复调整参数，就像厨师不断调整调料的比例，直到做出美味的菜肴。
再来说说实验研究。
这可就不是在虚拟世界里玩了，而是真刀真枪地在实验室或者实地进行测量和观察。
比如说，在实验室里弄个大水箱，里面装满水，然后放入发声器和接收器，来测量声波的传播情况。
或者在海里直接投放测量设备，收集数据。
有一次，我在电视上看到一个关于水下声波实验的纪录片。
科研人员穿着厚厚的潜水服，背着重重的设备，潜入海里。
他们小心翼翼地操作着仪器，眼睛紧紧盯着数据显示屏，那种专注和认真的神情让我印象特别深刻。
数值模拟和实验研究其实是相辅相成的。
数值模拟可以为实验研究提供理论指导，让实验更有针对性；而实验研究得到的数据又可以用来验证和改进数值模拟的结果。
比如说，通过数值模拟发现某个区域可能声波传播有特殊现象，然后通过实验研究去验证这个预测。
如果实验结果和模拟相符，那就说明我们的理论和模型是靠谱的；如果不相符，那就得找找原因，是模型有问题，还是实验有误差，然后进行改进。
在实际应用中，水下声波传播的研究可是非常重要的。
比如说在海洋勘探、军事、通信等领域。
想象一下，潜艇在水下要靠声波来探测目标，如果对声波传播规律不了解，那可就抓瞎了。
基于BELLHOP模型的水下信道仿真方法研究
助。
作者简介：李孟，男，硕士研究生，助教，研究方向：水下信道建模仿真，阵列信号处理，水声通信。
2018 年第 8 期
167
舰 船 电 子 工 程
若用 A( n ) 表示节点处接收到第 n 路信号的幅
波的幅度、入射角和通信时延等信息。提取与传感
器节点接收信号相关的传递函数参与运算，同时对
海底地形及声波在海洋界面中的反射和折射损失
算简洁，尤为适合求解和距离相关的声场环境的特
点受到科研人员的追捧 。射线模型以声场中的
线
。计算接收点上的声场就因此被简化了很
［4~5］
多，只需知声源和环境文件即速剖面、几何结构、
等各种相关参数进行输入和设置［7］，通过基于 Bell⁃
优布局中节点的布放位置与声线之间的关系，实验结果表明，采用传递函数能够较好地对水声信道中信号的传播途径进行
模拟，此外，无论声线数目的多少，最优节点始终放置在声线上。
关键词
BELLHOP 模型；水下信道；声线；最优布局
中图分类号
TP391.9
DOI：10. 3969/j. issn. 1672-9730. 2018. 08. 037
Vol. 38 No. 8
166
总第 290 期
总第
290
2018
年第
8期
舰 船 电 子 工 程
Ship Electronic Engineering
基 于 BELLHOP 模 型 的 水 下 信 道 仿 真 方 法 研 究
李
（1. 南阳理工学院
摘
要
孟1
周荣艳 1，2
473000）
（2. 西北工业大学航海学院
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水下三维声场仿真与可视化方法研究孙雪海;笪良龙;李玉阳【摘要】水下三维声场仿真和可视化是信息化条件下复杂水声战场环境研究的主要内容,对作战人员感知和利用水声战场环境具有重要的作用.针对水下三维声场仿真和可视化的特点,研究了在高性能计算平台下FOR3D模型的N×2D弱三维近似方法并行计算的策略和数据的组织方法,改进基于三维纹理映射体绘制算法,引入渲染到纹理的步骤进行实时的数据重采样、颜色映射和光照计算.仿真结果表明,该方法实现了水下三维声场的快速计算和实时体绘制,为水声战场环境感知和基于可视分析的辅助决策技术提供了重要的途径.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2015(037)009【总页数】5页(P116-120)【关键词】水下三维声场仿真;可视化;并行计算;渲染到纹理;三维纹理映射【作者】孙雪海;笪良龙;李玉阳【作者单位】海军潜艇学院海军水下作战环境研究所,山东青岛266071;海军潜艇学院海军水下作战环境研究所,山东青岛266071;海军潜艇学院海军水下作战环境研究所,山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】TP391.9水下三维声场仿真与可视化方法研究孙雪海，笪良龙，李玉阳(海军潜艇学院海军水下作战环境研究所，山东青岛266071)作者简介:孙雪海(1985－)，男，博士研究生，主要研究领域为水下作战环境可视化。
摘要:水下三维声场仿真和可视化是信息化条件下复杂水声战场环境研究的主要内容，对作战人员感知和利用水声战场环境具有重要的作用。
针对水下三维声场仿真和可视化的特点，研究了在高性能计算平台下FOR3D模型的N×2D弱三维近似方法并行计算的策略和数据的组织方法，改进基于三维纹理映射体绘制算法，引入渲染到纹理的步骤进行实时的数据重采样、颜色映射和光照计算。
仿真结果表明，该方法实现了水下三维声场的快速计算和实时体绘制，为水声战场环境感知和基于可视分析的辅助决策技术提供了重要的途径。
关键词:水下三维声场仿真;可视化;并行计算;渲染到纹理;三维纹理映射中图分类号: TP391．9文献标识码: A文章编号: 1672－7649(2015) 09－0116－05doi: 10.3404/j.issn.1672－7649.2015.09.023收稿日期: 2015－02－03;修回日期: 2015－04－09基金项目:国家自然科学基金资助项目(61203271)Research on underwater 3D acoustics energy field simulation andvisualization methodSUN Xue-hai，DA Liang-long，LI Yu-yang(Navy Underwater Battlefield Environment Institution，Navy Submarine Academy，Qingdao 266071，China)Abstract: Underwater 3D acoustics energy field simulation and visualization which have important operations for warfighters to apperceive and use underwater acoustics battlefield environment are the primary research content of complicated underwater acoustics battlefield environment under information-based condition．Aiming at the character of underwater 3D acoustics energy field and visualization，the parallel strategy and data organization of the N×2D weak 3D approximation method of FOR3D model were researched under the high performance computation platform．The volume rendering algorithm based on 3D texture mapping was improved to realize real-time data resampling，color mapping and light computation through introducing the process of rendering to texture．The simulation results show that this method can realize the quick computation of underwater 3D acoustics energy field and real-time volume rendering，and provide an important approach to underwater acoustics battlefield environment apperceive and aid decision making based on visual analysis．Key words: underwater 3D acoustics energy field simulation; visualization;parallel computation; render to texture;3D texture mapping0 引言海洋水声环境是海军作战的主要环境，其涵盖了大量抽象、复杂的信息，如何快速地从如此庞大繁杂的数据中获取对作战有用的信息，并以直观、易于理解的方式呈现，对帮助作战人员感知环境规律和做出正确的指挥决策具有至关重要的作用。
图形、图像等视觉信息具有很强的直观性，有利于加深人们对事物、规律的感知和理解。
声作为目前用于水下目标探测的最有效手段，水下声场仿真及其可视化是复杂水声环境研究的关键技术。
水下三维声场数据是通过三维声传播模型计算所得。
但三维声传播模型的计算量大、计算时间长，给复杂水声战场环境中的快速声场分析带来了严峻的挑战。
随着高性能计算技术的发展，基于集群系统的并行计算为三维声场的快速计算提供了可能。
文献［1］研究了三维射线－简正波－抛物方程模型在高性能计算平台的并行计算问题。
文献［2］实现了水平不变海洋声道中WKBZ简正波方法的并行计算。
水下三维声场可视化对帮助作战人员感知和理解水下声传播规律具有重要作用。
文献［3－4］研究了基于预积分体渲染技术的水声环境体可视化方法;文献［5－6］利用基于三维纹理映射直接体绘制算法实现了水下三维声场的体可视化。
本文在前人研究的基础上，主要研究三维抛物方程模型N×2D弱三维近似方法的并行计算策略及高质量水下三维声场的实时可视化问题。
1 三维声场计算目前相对成熟的三维声传播模型主要有三维射线模型(HARPO )、三维耦合简正波模型(CMM3D)和三维抛物方程模型(FOR3D)等［5］。
抛物方程方法较射线方法计算速度慢，但在计算精度上高于射线方法;在保证相同精度的前提下，抛物方程方法的计算速度较简正波方法快得多。
在求解低频声波随距离变化的声传播问题上抛物方程方法具有独特的优越性。
在柱坐标系(r，φ，z)下，简谐点源在水平变化声道中声场的三维Helmholtz方程表示为［7］:考虑不同方位φ之间耦合关系后的FOR3D模型，求解过程复杂、计算量大，不利于进行并行计算。
但在一般情况下可以忽略方位之间的耦合，采用N×2D弱三维近似计算三维声场。
此时，式(1)可简化为标准的二维Helmholtz方程:式中: p(r，z)为声压; k0=ω/c为参考波数; n = c0/c为介质折射率。
采用Tappert方法，令:其中包络函数ψ(r，z)随距离缓变，Hankel函数满足Bessel微分方程:当k0r≥1时，Hankel函数可用其渐近形式代替:利用方程(4)表示的Hankel函数的性质，在远场假设(k0r≥1 )条件下，将式(3)和式(5)代入式(2)中，即可得到如下简化的椭圆形波动方程:引入“近轴近似”，小角度近似可表示为:将近轴近似用于方程(6)，即可得到标准抛物方程:采用Hardin和Tappert提出的分裂－步进FFT算法求解方程(8)，可得到某一方位上的二维声场数据，通过计算N个方位上的二维声场即可近似地组成整个三维空间的声场。
图1为对三维声场进行离散采样的示意图，图中Δr为距离分辨率，Δφ为方位分辨率，Δz为深度分辨率。
图1 三维声场离散采样示意图Fig.1 Sketch of discrete sampling of 3D acoustics energy field采用N×2D弱三维计算三维声场可以进行2层并行。
第1层是不同方位间二维声场的并行计算;第2层是求解方程内部算法的并行，如FFT算法的并行计算。
利用曙光TC4000L高性能计算平台，结合平台体系结构的特点，采用两级并行策略:将方位扇面分配到不同节点，每个方位扇面内单独执行与其相关的所有运算，计算过程中进程间没有数据交换，直至计算结束将结果合并输出，采用MPI模型实现; FFT算法的并行在节点内进行，计算结果存储在共享内存中，采用OpenMP模型实现。
采用N×2D方法计算得到N个采样方位切片上声传播损失随r－z的变化，将合并输出的结果采用笛卡尔坐标的形式进行组织，不同方位上的声场数据依次存储到三维纹理中。
数据组织形式如图2所示，图中纹理s坐标表示水平距离r，纹理t坐标表示深度z，纹理r坐标表示方位φ。
图2 原始声场数据的三维纹理存储示意图Fig.2 Sketch of storage for 3D texture of original acoustics energy field data采用三维纹理存储声场数据，可以通过设置三维纹理的参数，利用三次线性插值实现对任意方位上声场数据的重采样。
由于使用了硬件加速，三次线性插值所带来的额外开销几乎可以忽略不计。
2 三维声场可视化三维数据场体绘制的算法有很多种，其中基于GPU的纹理映射体绘制算法利用了图形流水线的并行处理功能，是众多体绘制算法中速度最快的。
基于纹理映射的体绘制算法主要包括以下2个阶段(见图3) :第1阶段是纹理生成，将体数据载入系统内存，并将数据转换为纹理数据格式存入显存中;第2阶段是纹理绘制，根据一系列采样多边形对纹理数据进行重采样并混合生成最终的图像。