面向大规模数据的科学可视化系统GPVis

面向大规模数据的科学可视化系统GPVis

论文摘要

【目的】为解决大规模科学数据可视化所面临的一系列问题,提供一套灵活可扩展的科学数据可视化框架,本文设计并实现一种面向大规模数据的科学可视化系统GPVis。【方法】本文基于科学数据可视化在方法和工具层面所面临的挑战和机遇进行了分析,结合数据预组织、图形渲染、高性能计算、人机交互、VR/AR等相关的先进技术,提出了新型的可视化计算及服务框架。【结果】针对常用的可视化方法,本文提出了适用于GPVis框架的可视化处理模式,并列举了多个该可视化框架系统在典型领域的应用案例的具体方法及结果,实现并满足了科学研究人员在数据分析中的可视化需求。【局限】GPVis在智能分析方面还有待进一步提升,未来将与人工智能技术更紧密结合。【结论】GPVis提供了强大且可扩展的大规模科学数据可视化的平台框架,可以针对不同的数据类型及应用需求进行灵活的组件设计,随着系统在框架结构及可视化算法上的不断发展完善,将在更多的科学领域得到应用。

论文目录

  • 引言
  • 1 相关工作
  •   1.1 传统的可视化方法及软件
  •   1.2 面向大规模科学数据的可视化系统
  •   1.3 可视化云服务平台
  •   1.4 基于VR/AR的科学可视化平台
  • 2 GPVis科学数据可视化框架
  •   2.1 数据适配
  •   2.2 并行可视化
  •   2.3 终端输出
  •   2.4 渲染发布
  •     2.4.1 高精度渲染发布
  •     2.4.2 预可视化发布
  • 3 大规模科学数据可视化组件
  •   3.1 体数据可视化组件
  •   3.2 粒子绘制组件
  •   3.3 流场可视化组件
  • 4 应用案例与专家评价
  •   4.1 大气模式数值模拟数据可视化
  •   4.2 全球海洋环流数值模拟数据可视化
  •   4.3 合金微结构演化相场模拟结果可视化
  •   4.4 电镜数据银行三维体数据远程可视化
  •   4.5 宇宙结构演化模拟可视化
  • 5 总结与展望
  • 利益冲突声明
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 单桂华,刘俊,李观,高阳,徐涛,田东

    关键词: 科学可视化,大规模科学数据,软件系统,大科学装置,虚拟现实

    来源: 数据与计算发展前沿 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 信息科技

    专业: 计算机软件及计算机应用

    单位: 中国科学院计算机网络信息中心,中国科学院大学

    基金: 中国科学院信息化专项(XXH 13503-07,XXH 13506-402)

    分类号: TP311.13

    页码: 46-62

    总页数: 17

    文件大小: 3768K

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