77291

Развитие программных средств научной визуализации

Научная статья

Информатика, кибернетика и программирование

В связи с этим в арсенале визуализации создано множество программных средств. Но что делать если исследуемое явление настолько новое что нет готовых программ визуализирующих его Можно все же попытаться выразить визуальные сущности в терминах готовых систем визуализации. Можно создать программу для визуализации с нуля.

Русский

2015-02-02

72.5 KB

0 чел.

Развитие программных средств научной визуализации  

В.Л. Авербух1, П.А. Васёв1, М.О. Бахтерев1, Я.Д. Кузнецов2

ИММ УрО РАН1, ОАО ОКБ Новатор2

Визуализация играет важную роль при проведении научных исследований. В связи с этим в арсенале визуализации создано множество программных средств. Но что делать, если исследуемое явление настолько новое, что нет готовых программ, визуализирующих его?

Можно все же попытаться выразить визуальные сущности в терминах готовых систем визуализации. Наиболее прогрессивные из систем даже предлагают скриптовые возможности для своего программирования. Однако такое выражение не всегда осуществимо или неудобно.

Можно создать программу для визуализации с нуля. Этот подход обеспечивает максимальную гибкость, но сопряжен с большими затратами.

В качестве альтернативного способа описания требуемой визуализации авторами предлагается следующий подход.

Визуальная сцена описывается с помощью специального языка. Задача этого описания - рассказать, какие данные и как надо визуализировать.

Предлагаемый язык описания должен быть достаточно выразительным, чтобы обеспечить: работу с массивами, чтение файлов, указание произвольных атрибутов для данных, запуск программ обработки данных, работу с параметризованными данными, и т.д.

Сформированное описание сцены считывается программой визуализации, которая интерпретирует его и сообразно своим возможностям отображает сцену.

Для облегчения чтения описания существует отдельная программа. Она разбирается во всех тонкостях языка и способна служить сервером данных, предоставляя простой протокол.

Принципиально важно, что язык описания не фиксирует типы визуальных сущностей. Язык относится к описанию как к набору неких данных с именами. А семантическое значение этих имен определяется на уровне отдельных соглашений.

Рассмотрим пример, изображенный в таблице 1.

Таблица . Пример

Описание сцены

Полученное изображение

set scene.model1.spheres = array 3 3

1 1 1

2 5 2

2 4 3

set scene.model1.lines = array 3 6

1 1 1 2 5 2

1 1 1 2 4 3

2 4 3 2 5 2

set scene.model2.spheres.radius = 0.3

set scene.model2.spheres = array 1 3

2.2  3.6  1

Система визуализации делает запрос – «дайте мне все имена вида scene.*», и анализирует полученные имена. В нашем примере система среди прочего научена реагировать на суффикс «spheres». Встречая его, она ожидает, что данные с этим именем есть массив троек чисел, означающих центры сфер. Система запрашивает этот массив и отображает сферы.

Кроме того, система дополнительно пытается считать данные с припиской «.radius», и если такие данные указаны – интерпретирует их как радиус сфер.

Предложенный подход визуализации имеет ряд положительных качеств, которые в настоящее время исследуются авторами. Результаты публикуются по адресу www.view.lact.ru.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

26646. Ноосфе́ра 25 KB
  Ноосфера новая высшая стадия эволюции биосферы становление которой связано с развитием человеческого общества оказывающего глубокое воздействие на природные процессы. Ноосфера как наука изучает закономерности возникновения существования и развития человека человеческого общества закономерности взаимоотношения человека с биосферой. В окружающем нас мире ноосфера является той частью биосферы которую занимает человек Возникновение и развитие ноосферы В ноосферном учении Человек предстаёт укоренённым в Природу а искусственное...
26647. Основные законы (особенности, признаки) географической оболочки 74.5 KB
  Например пятна на Солнце увеличивают площадь в течение 914 лет а средний цикл солнечной активности 9 14 : 2 = 112 лет. Внутривековые циклы движение Земли в Солнечной системе влажные и прохладные 3540 лет чередуются с тёплыми и сухими колебания водности озёр ритмы солнечной активности 11 3540 90100 лет. Сверхвековые циклы движение Солнечной системы в Галактике образует галактические ритмы длящиеся миллионы лет. лет.
26648. Будыко Михаил Иванович 42 KB
  ЛАНДШАФТНАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ ШИРОТНАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ – одна из основных географических закономерностей выражающаяся в последовательной географически обусловленной смене типов природных комплексов ландшафтов геосистем экосистем и компонентов природной среды климат четвертичные отложения коры выветривания почвы растительность животный мир поверхностные и подземные воды по широтному градиенту. Их отношение становится основным фактором возникновения природных зон. Сложный характер циркуляции воздушных масс и...
26649. Геосистема 23.5 KB
  Геосистема безразмерная единица географической структуры геосистема наивысшего ранга географическая оболочка и в этом смысле близка к термину экосистемы но последняя обязательно с акцентом на биоту. Термин геосистема очень близок понятию природного территориального комплекса. Экосистема широкое понятие и в этом смысле близко к понятиям комплекс природный1 геосистема но более биологично по существу поскольку центральной концепцией экосистемы является представление о цепях питания и трофических уровнях.
26650. Функциональное зонирование территории 52 KB
  На решение планов городов оказывают влияние следующие факторы: место города в системе расселения; природноклиматическая характеристика выбранной территории; профиль и величина градообразующей группы предприятий; условия функционального зонирования городской территории; организация транспортных связей между жилыми районами и местами приложения труда; учёт перспективного развития города; требования охраны окружающей среды; условия инженерного оборудования территории; требования экономики строительства; архитектурнохудожественные требования....
26651. Фи́зико-географи́ческое райони́рование 44 KB
  Районирование бывает зональным пояса зоны и подзоны и азональным физикогеографические страны области провинции районы урочища фации отраслевым по рельефу климату почвам и др. Физикогеографическое районирование система территориальных подразделений земной поверхности регионов обладающих внутренним единством и своеобразными чертами природы; процесс их выявления – одна из форм синтеза в физической географии. включает изучение соподчинённых природных территориальных комплексов физикогеографических стран зон районов и др....
26652. Целостность географической оболочки 22 KB
  В результате происходят сложные и непрерывные процессы обмена веществ и энергии приводящие к изменению и развитию составных частей и в целом всей географической оболочки. Эта закономерность прослеживается в пределах как всей географической оболочки так и в небольших комплексах и в отдельных компонентах природы. Целостность системы носит настолько всеобщий характер что если в географической оболочке изменится какойлибо один компонент природы то начнут меняться все остальные.
26653. Экологические проблемы современности 321.5 KB
  С момента изготовленияпервого примитивного орудия человек уже не довольствует предметамисозданными природой а начинает изготовлять вводить в свой обиходпредметы вещества и т. В результате потоки вещества и энергии вызываемые деятельностью человека стали составлять заметную долю от общей величины биогенного круговорота.Отходы побочные продукты производства и быта загрязняют биосферу вызывают деформации экологических систем нарушают глобальный круговорот веществ и создают угрозу для здоровья человека.тонн: 1200 взвешенных веществ 190...
26654. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИAЛ И ЕГО РAЗРУШЕНИЕ 121.5 KB
  Эксплуaтaция экологического потенциaлa природных систем трaдиционно не входит в кaтегорию природопользовaния, однaко чистый воздух, водa, продукты питaния - это тот же сaмый природный ресурс, столь же дефицитный нa одних территориях, богaтый нa других и точно в той же степени, кaк и прочие ресурсы, исчерпaемый