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

1 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

28784. Реформы Петра I. Каково соотношение модернизационных и традиционных начал в политике Петра 13.47 KB
  Каково соотношение модернизационных и традиционных начал в политике Петра Модернизация в России догоняющая.
28785. В чем заключалась политика «Просвещенного абсолютизма» Екатерины II 21.04 KB
  Таким образом Екатерина стремилась достигнуть союза между монархом и обществом не на принуждении абсолютизм а на добровольном осознании своих прав и обязанностей. Екатерина поощряла развитие образования и науки торговопромышленной деятельности способствовала зарождению журналистики. В идеях просвещенного абсолютизма Екатерина руководствовалась трудами французских просветителей Вольтер Дидро.
28786. Выделите основные тенденции и противоречия развития российского государства и общества в первой половине 19в. 14.04 KB
  Главными особенностями развития России в 1й половине XIX века были: 1 рост удельного веса бюрократии гражданской военной и полицейской; 2 замедление экономического развития по сравнению с Европой как следствие тупикового пути крепостного права; 3 противоречие между экономической и политической отсталостью с одной стороны и мощным расцветом культуры и науки с другой 4 начало идейного и духовного разрыва между монархией и формирующейся интеллигенцией.
28787. Общественная мысль и общественное движение в России в первой половине 19в (декабристы; западники и славянофилы) 20.16 KB
  Источником идей для многих декабристов служили сочинения французских просветителей в которых доказывалась необходимость политических реформ и управления государством на основании твердых и установленных законов а не воли монарха. С другой стороны огромную роль в формировании мировоззрения декабристов сыграла Отечественная война 1812 г. Организации декабристов возникли в 1816 г. Однако в условиях консервативной политики которую проводил Александр I в последние годы своего царствования в организациях декабристов произошел раскол.
28788. Какие предпосылки отмены крепостного права существовали в 50-гг 19в в России? Как готовилась и осуществлялась крестьянская реформа, каковы ее итоги 15.54 KB
  Интенсивное развитие капитотнй начало пром переворота в России В 185758 гг во всех губерниях были созданы двор комитеты кот должны были рассм вопрос о низвержении кр права. В России было отменено рабство крво получило личную свободу 2. рефма способствовала развитию кап отнй в России Негативные последствия: 1.
28789. Какое влияние реформы Александра II оказали на становление рыночных отношений и гражданского общества в России? Дайте характеристику основным направлениям реформирования страны 16.23 KB
  Александр 2 18551881 Предпосылки великих реформ: 1поражение России в Крымской войне 2несоответствие тупикового характера крепостного хозяйства новым потребностям экономического развития стран 3экономическое и военнотехническое отставание от Европы 4необходимость компенсации неудовлетворительного как для дворян так и для крестьян компромисса расширением их гражданина и политических прав Содержание Великих Реформ: 1стала отмена крепостного права 1861 Содержание крестьянской реформы: Крестьяне были освобождении от крепостной зависимости...
28790. Общественное движение 60-70х гг. Возникновение народничества. Почему либеральные реформы привели к радикализации общества 15.33 KB
  Почему либеральные реформы привели к радикализации общества Особенностями революционного движения в России этого периода получившего название народников были: 1 ставка на особый бескапиталистический путь России к социализму через крестьянскую общину вопреки учению К.В России в ходе этого восстания произошел разрыв между революционерами поддержавшими поляков и либералами ставшими на сторону правительства и считавшими что до демократической конституции России предстоит пройти подготовительный путь созревания общества.
28791. Каковы особенности развития рыночной экономики России на рубеже 19-20вв? Чем они порождались и в чем проявлялись? Значение деятельности С.Ю. Витте для модернизации страны 13.73 KB
  Витте для модернизации страны. Витте: Главными мероприятиями Витте в экономической области стали винная монополия 1894 и денежная реформа 1897 установившая золотое обращение рубля. В 19041905 годах Витте добился заключения Портемутского мирного договора с Японией.
28792. Каковы причины революции 1905 года? Опишите ее ход и основные события 15.62 KB
  Каковы причины революции 1905 года Опишите ее ход и основные события. Ход революции: 9 января 1905 года было расстреляно шествие рабочих Петербурга стремившихся подать прошение императору. Пиком революции стало восстание в Москве в декабре 1905 года. Итоги революции: Революция не решила в полном объеме поставленных перед ней проблем но заставило правительство пойти на некоторые уступки обществу.