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在科学计算应用中，数值模拟输出的数据场类型繁多，主要体现在四个方面：第一，科学计算问题离散网格的多样性，包括规则网格、结构网格、非结构网格、多块混合网格等；第二，在离散网格上，物理量定义位置的多样性，包括结点量、单元中心量、散乱量等；第三，物理量的种类有标量、向量、张量等，有时有多个物理量例如：温度、密度、压力、速度等等；第四，数据场存储格式繁多，不同类型数据场存储格式不同，对大规模数据场，通常采用并行存储的方式，例多块数据场格式等。上述依次可称为数据场的网格载体、几何属性、物理属性、存储方式等。如何对上述种类繁多的数据场进行分类管理和预加工处理是科学计算可视化的重要问题之一。 在目前常用的面向对象可视化系统开发中，如何建立统一框架的对象类，封装并预处理这些不同类型的数据场，使之有效地集成到可视化的处理流程中，是研制科学计算通用可视化系统的重要环节。本文结合自行研制的二维串行通用可视化系统2D-DVS，重点探讨封装和预处理不同类型数据场的有效技术，并对大规模数据场预处理技术进行了预先研究，它们对当前流行的并行与分布可视化系统的研制具有较好的参考价值。 本文的研究工作主要包括如下几个方面： (1) 数据场的分类。按照数据场的网格载体、几何属性、存储方式、物理属性，阐明了数据场的分类方法，并利用面向对象的方法，建立了多个数据场类。 (2) 数据场的封装。基于2D-DVS研究了数据场类和数据场读入类的封装设计技术。 (3) 数据场过滤加工过程的封装。数据场形成的可视化图形不同，数据的加工过程也不同。把数据场的不同过滤加工预处理过程封装成不同的处理类(流程类)。 (4) 大规模数据场的预处理技术。针对大规模数据场研究了out-of-core预处理方法，并基于vtk最新版本研究了网格剖分方法，多层多块数据组织格式，以及利用元单元技术、标量树方法等来加速数据场的处理，并应用于实际计算结果数据场。 在本文的最后，作者总结了自己在可视化系统开发中的经验和技术创新点，并提出了一些未来的研究方向。