矢量场可视化是科学计算可视化领域中最具挑战性的研究课题之一,它以直观的图形图像显示矢量场的运动,使人们以直观形象的方式解释理解抽象科学数据中所包含的客观规律。线积分卷积(Line integral convolution, LIC)技术是一种基于纹理的矢量场可视化方法,论文在对LIC方法及其多种改进方法进行研究的基础上,提出了迭代的可变积分长度的快速LIC方法(IAFLIC)。该方法可以对任意的二维图像进行处理,并结合非真实感绘制技术,生成抽象化的绘制结果。论文主要内容如下:首先,论文详细分析了LIC方法和快速LIC方法(FLIC),这两种方法在可视化过程中,都采用固定的积分长度。对于结构复杂的矢量场,往往因为积分长度选取不当而产生可视化效果杂乱、不连贯、细节信息丢失等问题。针对这种情况,论文采用统计方法自适应地计算出矢量场中每个点的积分长度,对结构复杂的特征区域,能得到较短的积分长度来保持图像的细节信息;同时,对于变化平缓的同构区域,所得到的积分长度相对较长,从而可以维持可视化结果的连贯性。在实现过程中,用FLIC算法中的加速理论来提高算法效率,称为AFLIC方法。其次,经过实验发现,传统的LIC方法及上述的AFLIC方法得到的图像效果都很模糊,颜色不稳定。于是,论文采用迭代积分的思想,用上一次可视化的输出结果作为下一次的输入,来对AFLIC方法进行改进,得到本文迭代的可变积分长度的快速LIC方法(IAFLIC)。实验结果表明,这种方法提高了图像的清晰度,增加了颜色的稳定性,能得到令人满意的效果。最后,把本文的IAFLIC方法应用到任意的二维图像中,得到图像纹理的可视化结果。将此结果与各项异性的DoG(Difference of Gaussian)滤波器相结合,得到一种风格化的边缘提取方法,它能有效地提取一系列连贯、平滑的轮廓线条,这些线条能很好地捕捉和传递图像的形状和细节信息。此外,IAFLIC方法还可以用于模拟油画及铅笔画的生成。