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

76781. Мышцы и фасции груди 183.63 KB
  Кроме того на груди поверхностные мышцы распределяют на передние боковые и задние соответственно делению грудной стенки на переднюю боковую и заднюю области. Внутренние межреберные мышцы 11 имеют направление волокон перпендикулярное наружным и заполняют промежуток от грудины до угла ребра где переходят в заднюю мембрану. Подреберные мышцы начинаются от углов XXII ребер и перекидываясь через одно два ребра прикрепляются к внутренней поверхности вышележащих ребер.
76782. Мышцы живота 183.58 KB
  Мышцы передней брюшной стенки прямые: правая и левая начинаются узкими длинными пучками от лобковых гребней и лобкового симфиза прикрепляются к наружной поверхности хрящей YYII ребер широкими лентовидными полосами; по своему ходу мышечные пучки прерываются 34 сухожильными поперечными перемычками которые срастаются с влагалищем прямых мышц; влагалище прямой мышцы образуется из апоневрозов косых и поперечных мышц живота так что передняя и задняя стенки его имеют неодинаковое строение: над межостистой линией обе стенки влагалища...
76783. Паховый канал 180.59 KB
  Его четыре стенки образуются: верхняя нижними краями внутренней косой и поперечной мышц живота; нижняя паховой связкой важным клиникоанатомическим ориентиром особенно при отличии паховой грыжи от бедренной и наоборот; передняя апоневрозом наружной косой мышцы; задняя поперечной фасцией рыхло прилежащей к париетальной брюшине. Медиальнонижняя оконечность кольца образована загнутой связкой из латеральной ножки апоневроза и паховой связки; латеральноверхняя округлость состоит из межножковых фиброзных волокон собственной...
76784. Диафрагма. Послойное строение диафрагмы 181.04 KB
  Послойное строение диафрагмы сверху вниз: диафрагмальная плевра: правая и левая между ними по средине диафрагмальный листок перикарда; подплевральная клетчатка и верхняя диафрагмальная фасция часть внутригрудной фасции; мышца диафрагмы и ее сухожильное растяжение; нижняя диафрагмальная фасция часть внутрибрюшной фасции; подбрюшинная клетчатка и диафрагмальная брюшина. Все три части в середине диафрагмы сходятся образуя фиброзное растяжение сухожильный центр который со стороны грудной полости имеет в середине перикардиальное...
76785. Мышцы шеи 193.78 KB
  Поверхностная мышечная группа состоит из подкожной и грудино-ключично-сосцевидной мышц, окруженных поверхностной пластинкой шейной фасции. Средняя группа (мышцы, связанные с подъязычной костью) включает надподъязычные мышцы: челюстно-подъязычную, подбородочно-подъязычную, шилоподъязычную, двубрюшную и подподъязычные мышцы: лопаточно-подъязычную, грудино-подъязычную, грудино-щитовидную, щитоподъязычную.
76786. Мимические мышцы 181.98 KB
  В процессе развития мимические мышцы совершают большие миграции но сохраняют иннервацию от лицевого нерва. Лицевые мышцы сокращаясь формируют выражение лица мимику участвуют в регуляции дыхания артикуляции речи жевании. Мышцы свода черепа Надчерепная мышца состоит из трех частей: лобной затылочной и сухожильного шлема между ними который образует апоневроз затылочнолобной мышцы.
76787. Жевательные мышцы 184.17 KB
  Из промежуточной части с началом от внутренней поверхности скуловой дуги и суставного бугорка височной кости и прикреплением к наружной поверхности ветви нижней челюсти ниже ее вырезки. Из глубокой части начинающейся от внутренней поверхности скуловой дуги и прикрепляющейся к наружной поверхности мыщелкового отростка и сухожилию височной мышцы. Височная мышца заполняет веерообразно височную яму и состоит: из поверхностного слоя начинающегося от верхней височной линии теменной кости височной фасции и прикрепляющегося к наружной...
76788. Мышцы и фасции плечевого пояса 183 KB
  Под мышцей в области большого плечевого бугра располагается поддельтовидная синовиальная сумка. Кровоснабжение из торакоакромиальной пекторальной задней огибающей артерий которые анастомозируют в области плечевого сустава с артериями надлопаточной из подключичной окружающей лопатку из подмышечной образуя артериальную сеть. Дельтовидный мускул иннервируется от подмышечного нерва плечевого сплетения.
76789. Мышцы и фасции плеча 180.63 KB
  Функция: сгибание и приведение плеча поворот кнаружи. Двуглавая мышца плеча с короткой и длинной головками начало короткой от клювовидного отростка длинной от надсуставного лопаточного бугорка. Обе головки на средине плеча сливаются в единое брюшко переходящее в сухожилие с прикреплением к бугристости лучевой кости.