科学计算可视化是20世纪80年代发展起来的一门新学科,已运用计算机图形学和图像处理技术,将计算过程中及计算结果的数据转化为图形图像在屏幕上显示;进行交互式处理。这样极大的提高了计算数据的处理速度和质量,实现了科学计算土具和环境的现代化。它将科学计算过程中及计算结果的数据转换为几何图形及图像信息在屏幕上显示出来并进行交互处理,成为发现和理解科学计算过程中各种现象的有力工具,甚至被誉为“第二次计算机革命”。线积分卷积(Line Integral Convolution, LIC)方法是一种基于纹理的二维矢量场可视化方法,它充分发掘矢量场点之间的相关性,涉及噪声选取、虑波、卷积、绘制、纹理映射等技术,能连续反映场中各点的切矢,即使在矢量方向变化很大的区域,也能揭示出矢量的方向,可以较好地表达出矢量场的细节。该方法生成的图像连续细致,具有多分辨率,并且能够充分发掘矢量场点之间的相关性,具有广阔的发展前景。基于LIC的矢量场可视化方法是可视化领域的常用方法,虽然该方法的理论研究已经比较成熟,但是近年来有关它的应用研究仍在不断发展更新。本文对LIC在矢量场可视化、快速LIC算法和改进的LIC算法三个方面进行了研究,在分析了这些方面研究现状的基础上,探讨了自己的算法和思想,并给出了相应的实验结果和分析,以下是本文主要研究内容:(1)介绍了线积分卷积算法和加速的线积分卷积算法,并且基于滤波卷积核函数的不同,分别采用了基于盒形卷积核函数和三角形卷积核函数的LIC方法进行可视化处理,结果表明,基于三角形卷积核函数的LIC方法所得到的图像比较光滑,但处理时间稍慢,我们也给出了产生这种现象的原因。(2)线性卷积分(LIC)是矢量可视化中的一个强有力的工具。自从1993年被介绍以来,已广泛应用于计算机艺术和科学可视化领域。在LIC计算过程中,流线跟踪是一个很重要的步骤,传统的流线跟踪多采用欧拉积分方法,但该方法计算较复杂,有时会出现积分发散。文中根据矢量场的变化程度,动态地修改积分步长,采用一种变步长的积分方法对矢量场进行流线跟踪。实验结果表明,改进后的算法取得了满意的效果。