種類繁多的信息源產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人腦分析解釋這些數(shù)據(jù)的能力。由于缺乏大量數(shù)據(jù)的有效分析手段，大約有95%的計(jì)算被浪費(fèi)，這嚴(yán)重阻礙了科學(xué)研究的進(jìn)展。為此，美國(guó)計(jì)算機(jī)成像專業(yè)委員會(huì)提出了解決方法——可視化。可視化技術(shù)作為解釋大量數(shù)據(jù)最有效的手段而率先被科學(xué)與工程計(jì)算領(lǐng)域采用，并發(fā)展為當(dāng)前熱門的研究領(lǐng)域——科學(xué)可視化。可視化把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形，給予人們深刻與意想不到的洞察力，在很多領(lǐng)域使科學(xué)家的研究方式發(fā)生了根本變化。可視化技術(shù)的應(yīng)用大至高速飛行模擬，小至分子結(jié)構(gòu)的演示，無(wú)處不在。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，可視化與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合使遠(yuǎn)程可視化服務(wù)成為現(xiàn)實(shí)，可視區(qū)域網(wǎng)絡(luò)因此應(yīng)運(yùn)而生。它是SGI公司在2002年3月提出的新理念。它的核心技術(shù)是可視化服務(wù)器硬件和軟件。科學(xué)可視化的主要過(guò)程是建模和渲染。建模是把數(shù)據(jù)映射成物體的幾何圖元。渲染是把幾何圖元描繪成圖形或圖像。渲染是繪制真實(shí)感圖形的主要技術(shù)。嚴(yán)格地說(shuō)，渲染就是根據(jù)基于光學(xué)原理的光照模型計(jì)算物體可見面投影到觀察者眼中的光亮度大小和色彩的組成，并把它轉(zhuǎn)換成適合圖形顯示設(shè)備的顏色值，從而確定投影畫面上每一像素的顏色和光照效果，最終生成具有真實(shí)感的圖形。真實(shí)感圖形是通過(guò)物體表面的顏色和明暗色調(diào)來(lái)表現(xiàn)的，它和物體表面的材料性質(zhì)、表面向視線方向輻射的光能有關(guān)，計(jì)算復(fù)雜，計(jì)算量很大。因此工業(yè)界投入很多力量來(lái)開發(fā)渲染技術(shù)。