77277

Веб-ориентированная среда поддержки удаленного рендеринга и онлайн-визуализации

Научная статья

Информатика, кибернетика и программирование

Классический подход к высокопроизводительным вычислениям подразумевает пакетное исполнение параллельных программ. При этом в определенных случаях практически ценным оказывается наблюдение за состоянием считающейся задачи и возможность управления ей. В простейшем варианте это может быть вывод в лог-файл по ходу счета значений переменных программы. Более сложные случаи требуют наличия специальной системы онлайн-визуализации для наблюдения и управления задачей.

Русский

2015-02-02

28.5 KB

0 чел.

Веб-ориентированная среда поддержки удаленного рендеринга и онлайн-визуализации

Васёв П.А., ИММ УрО РАН

Классический подход к высокопроизводительным вычислениям подразумевает пакетное исполнение параллельных программ. При этом в определенных случаях практически ценным оказывается наблюдение за состоянием считающейся задачи и возможность управления ей. В простейшем варианте это может быть вывод в лог-файл по ходу счета значений переменных программы. Более сложные случаи требуют наличия специальной системы онлайн-визуализации для наблюдения и управления задачей.

В данной работе представлена простая и удобная система онлайн-визуализации общего назначения. Система состоит из трех компонент – интерфейса для параллельного программиста, серверной части и визуального интерфейса. Интерфейс для параллельной программы позволяет описывать данные, с которыми работает система. Визуальная часть отображает опубликованные данные, взаимодействует с параллельной программой через сервер посредством протокола SOAP и может меняться от задачи к задаче.

Отдельный интерес представляет разработанный универсальный визуальный веб-интерфейс, который поддерживает взаимодействие с любыми задачами. Он позволяет подключаться к задаче «на лету», визуально анализировать ее состояние, изменять значения переменных и посылать специальные команды этой задаче.

Другой особенностью системы является разрабатываемая поддержка удаленной визуализации. В этом сценарии изображение создается удаленно – в вычислительной параллельной программе или специальной программе рендеринга – и передается по сети конечному пользователю. Пользователь может взаимодействовать с этим изображением посредством мыши и элементов управления, что влечет интерактивный повторный рендеринг. Такой сценарий интересен, когда выгоднее передавать по сети именно изображение, а не математические объекты, из которых оно создается.

Система является работоспособной, расширяемой, работает с любой средой параллельного исполнения, с языками С/C++ и Fortran, поддерживает Windows, Linux и переносима на другие операционные системы. Веб-интерфейс не зависит от браузера и подразумевает наличие технологии Flash.

Web-based system for application steering and remote rendering

Pavel Vasev, IMM UrB RAS

Application steering (also called online visualization) is a tool to visualize and manipulate the current state of a running HPC (high performance computing) application. It provides great benefits. First, person is capable to perform an online simulation, without waiting for the whole computation process to finish. Secondly, person can shorten the debugging time of a parallel program, because a person is able to drive the computation process, adjusting the algorithm parameters or program execution path according to his needs.

We introduce HPC application steering system with web-based graphical front-end. The steering system consists of three layers: computation nodes, dealer service and visualization front-ends. Computation nodes are parallel program processes with some embedded API calls which connects them to the steering system. The dealer service is the heart of the system, it accepts front-end’s requests and proxies them to computational nodes. Visualization front-ends are a set of workstation programs, which visualize the task state and give the ability to control parallel program to the users.

Web-based graphical front-end allows to connect to the application being executed and visualize it. The front-end shows the list of program’s published data – variables and arrays. User may drag data to the visualization pane and thus see it instantly. Having this front-end, the developer may visualize his HPC application in a very fast way.

Another interesting feature being developed is the support of remote visualization – a technique that uses remote rendering resources. Remote visualization addresses situations when it is much more effective to render computation data remotely than to transmit that data to person’s computer, even partially. User interacts with the rendered image with mouse or keyboard and the image is re-rendered and retransmitted when necessary.

The system is operable, extensible, and supports any HPC environment. It allows to visualize programs written in C/C++ and Fortran languages. The web-based front-end works within any browser that supports Flex technology.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

17667. Кристалооптика: трійка векторів 26.87 KB
  Кристалооптика: трійка векторів Кристалооптика наука що вивчає проходження світла крізь кристали та інші анізотропні середовища. Більшість кристалів є анізотропними тобто їх властивості у різних напрямках не однакові. Пояснимо це явище. Фундаментальні рівняння Мак...
17668. Молекулярна і питома рефракція рівняння Клаузіуса-Мосотті 35.79 KB
  Молекулярна і питома рефракція: рівняння КлаузіусаМосотті Виведемо рівняння КлаузіусаМосотті: Помножимо на N матимемо: . Виразимо з рівності Р: а звідси скориставшись формулою можемо стверджувати що: . Підставимо цей вираз у формулу одержимо такі формули: з я
17669. Наближення дифракції Френеля і Фраунгофера в теорії дифракції 20.48 KB
  Наближення дифракції Френеля і Фраунгофера в теорії дифракції При вивченні дифракційних явищ в оптиці виникають деякі труднощі які не завжди мають точне розвязання тому доводиться користуватися деякими наближеннями. Між дифракційними явищами Френеля та Фраунгофер
17670. Наближення Релея-Джинса і Віна формули Планка 16.21 KB
  Наближення РелеяДжинса і Віна формули Планка. Формула Планка: Наближення РелеяДжинса працює для малих частот або великих температур. Тобто виконується умова тоді можна розкласти експоненту в ряд: . Підставивши назад в формулу Планка отримаємо формулу РелеяДжинс
17671. Нелінійна поляризація класифікація нелінійних явищ 25.01 KB
  Нелінійна поляризація: класифікація нелінійних явищ. В оптиці взагалі кажучи можна говорити про багато параметричних явищ які в широкому розумінні можна віднести до нелінійних. До них наприклад можна віднести ефект Керра в якому під дією сильного електричного поля
17672. Обмін енергією між нелінійною поляризацією і електромагнітним полем 23.58 KB
  Обмін енергією між нелінійною поляризацією і електромагнітним полем. При распространении света в среде все такие явления связаны прежде всего с нелинейной зависимостью вектора поляризации среды Р от напряженности электрического поля Е световой волны. Среду мы будем п
17673. Одноосні кристали звичайні та незвичайні хвилі 46.76 KB
  Одноосні кристали звичайні та незвичайні хвилі. Оптически одноосными кристаллами называются кристаллы у которых свойства обладают симметрией вращения в некотором избранном направлении оптической оси кристаллав более узком смысле: 2 главных значения диэлектрическ...
17674. Однофотонна інтерференція 18.6 KB
  Однофотонна інтерференція. Якщо розглядати випромінення на рівні окремих фотонів тобто з дуже малою інтенсивністю то також можна отримати інтерференційну картину але її природа буде дещо іншою. При проходженні окремих фотонів через щілину вони дифрагуватимуть і у...
17675. Оптичний резонатор лазера подовжні та поперечні моди 23.72 KB
  Оптичний резонатор лазера: подовжні та поперечні моди Оптичний резонатор коливальна система утворена сукупністю дзеркал в якій можуть збуджуватися і підтримуватися слабо затухаючі електромагнітні коливання оптичних і СВЧнадвисокі частоти діапазонів з випроміню