77374

Распределенная виртуальная сцена в онлайн-визуализации

Научная статья

Информатика, кибернетика и программирование

Визуализация результатов вычислений для большого числа задач выполняется с помощью трехмерной графики. Для отображения результатов счета часто применяются стандартные графические пакеты, такие как ParaView или Open Data Explorer. При этом существует необходимость получать представление и о ходе выполнения программы и состоянии обрабатываемых данных.

Русский

2015-02-02

30.5 KB

1 чел.

Распределенная виртуальная сцена в онлайн-визуализации

Васёв П.А., ИММ УрО РАН

Визуализация результатов вычислений для большого числа задач выполняется с помощью трехмерной графики. Для отображения результатов счета часто применяются стандартные графические пакеты,  такие как ParaView или Open Data Explorer. При этом существует необходимость получать представление и о ходе выполнения программы и состоянии обрабатываемых данных. Проблема заключается в том, что наличие стандартных решений для онлайн-визуализации во время выполнения параллельных программ – большая редкость. Существует и вторая проблема – создание правильной концепции взаимодействия с системой онлайн-визуализации. Работа с такой системой должна быть логичной и понятной как с точки зрения написания параллельных программ, так и с точки зрения человеко-машинного взаимодействия.

Нами предлагается парадигма распределенной виртуальной сцены, которая заключается в следующем. Пусть существует среда визуализации, которая позволяет создавать в ее рамках сцены из трехмерных объектов, добавлять туда эти объекты целиком или по частям и сохранять сцены. Для параллельного разработчика предоставляется интерфейс для выполнения этих действий программным образом. Для взаимодействия с человеком также существует графическая оболочка, отображающая содержание имеющихся сцен. Таким образом, сцена создается и наполняется из параллельной программы, а пользователь может наблюдать текущее содержание сцены – во время работы программы или после ее завершения.

Термин «распределенность» в названии говорит о различных вариантах физического хранения накопленной в сценах информации и организации рендеринга. Виртуальность подразумевает, что среда является обособленной, находящейся в «вычислительном облаке», как с точки зрения программных интерфейсов, так и для конечного пользователя.

С точки зрения интерфейса с параллельной программой изучается два подхода. Первый заключается в непосредственном конструировании объектов сцены из параллельной программы – установке координат узлов сеток, значений в них и так далее. Второй подход состоит в публикации высокоуровневых данных, например информации о распределении сетки по памяти процессов. Оба варианта, по мнению автора, являются концептуально логичными и могут оказаться успешными на практике.

Особое внимание уделяется возможности использования существующих графических пакетов для хранения и представления полученной информации. При этом исследуется такой вариант конфигурации, при котором эти компоненты функционируют на выделенных вычислительных мощностях, и взаимодействуют с конечным рабочим местом пользователя с помощью средств удаленной визуализации.

В качестве результатов исследования ожидается получить удобную в использовании модель трехмерной визуализации для высокопроизводительных вычислений.

Distributed virtual scene for online-visualization

Pavel Vasev, IMM UrB RAS

In many cases, the visualization of calculation results in high performance computing area is performed using three-dimensional graphics. There are a lot of wide spreaded software exist to visualize calculated data in this way, for example Para View and Open Data Explorer. The problem is that this software is not intended to be used for online visualization and steering. It cannot interact with the working application and show it’s state. Another problem is conceptual – how to provide handy and flexible architecture for such interaction.

We suggest the paradigm of distributed virtual scene. It works by the following way. Let’s imagine visualization system that allows to create 3D scenes programmatically, add objects into the scene and so forth. HPC application may connect to the visualization system and push some 3D objects to the scene. By the other hand, the developer may visually interact with this system and see the scene during or after HPC application execution.

The use of “distributed” and “virtual” terms is not accidental. We suppose that scenes should be stored and rendered in a distributed manner. This may be only the way as the size of data may be very large. And the virtuality means that the visualization system should act as a “compute cloud” for both sides: HPC application and a human user.

First of all, we investigate an appropriate API approach for interoperation with HPC applications. We are looking for a combination of following possible solutions. Application may construct the scene by adding 3D primitives – lines, squares, etc. In addition, application may add the primitives to the scene of higher level, for example calculation mesh’s parts.

Secondly, we are looking for existing wide spreaded visualization application that may be used for storage and rendering. We believe that it is possible to adapt some existing solution for our needs so we can concentrate on interoperation components of the system.

As the result of our investigation, we expect to achieve flexible and handy visualization model for high performance computing area.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

27774. Социализирующие функции семьи 26.46 KB
  На всех этапах социализации образовательный уровень семьи интересы ее членов сказываются на интеллектуальном развитии человека на том какие пласты культуры он усваивает на стремлении к продолжению образования и к самообразованию. Вчетвертых семья имеет важное значение в овладении человеком социальными нормами а когда речь идет о нормах определяющих исполнение им семейных ролей влияние семьи становится кардинальным. Ценности и атмосфера семьи определяют и то насколько она становится средой саморазвития и ареной самореализации ее...
27775. СПЕЦИФИКА РАБОТЫ СОЦИАЛЬНОГО ПЕДАГОГА В ЛЕТНИХ ОЗДОРОВИТЕЛЬНЫХ ЛАГЕРЯХ 20.36 KB
  Социальный педагог находясь среди детей в летнем лагере чувствуя их настроение зная их проблемы реально оценивая возможности личности устанавливает доброжелательные гуманистические отношения устраняет дефицит общения. При этом специалист оценивает влияние микросреды детского лагеря окружения детей групп сверстников объединений подростков. Все это педагоги связывают с деятельностью детей на практике и включают в работу лагерной смены. Таким образом у детей формируется эмоциональноценностное отношение к миру и человеческой...
27776. Классификация методов обучения 15.12 KB
  По источникам передачи и характеру восприятия информации система традиционных методов Е. По характеру взаимной деятельности учителя и учащихся система методов обучения И. По основным компонентам деятельности учителя система методов Ю.
27777. Воспитание 20.32 KB
  Методы воспитания способы взаимосвязанной деятельности воспитателей и воспитанников направленной на решение задач воспитания. Характеризуя методы воспитания нельзя не упомянуть прием воспитания. главный признак основание по которому методы группируются и обособляются В педагогике существует многообразная классификация методов воспитания. Бабанского в основу классификации положена концепция деятельности: Методы формирования сознания: рассказ беседа лекция дискуссия диспут метод примера; Методы организации деятельности и...
27778. Механизмы социализации 18.95 KB
  Существуют различные подходы к рассмотрению механизмов социализации. Американский ученый Ури Бронфенбренер механизмом социализации считает прогрессивную взаимную аккомодацию приспособляемость между активным растущим человеческим существом и изменяющимися условиями в которых оно живет. Мухина рассматривает в качестве механизмов социализации идентификацию и обособление личности а А.
27779. Социальное воспитание 16.66 KB
  Эти условия создаются в ходе взаимодействия индивидуальных и групповых коллективов субъектов в трех взаимосвязанных и в то же время относительно автономных по содержанию формам способам и стилю взаимодействия процессах: организации социального опыта детей подростков юношей их образования и индивидуальной помощи им. Организация социального опыта осуществляется через организацию быта и жизнедеятельности формализованных групп коллективов; организацию взаимодействия членов организации а также обучение ему; стимулирование самодеятельности...
27780. Антон Семенович Макаренко. Воспитание в коллективе и через коллектив 32.2 KB
  Макаренко воспитал в духе идей коммунизма более 3000 молодых граждан Советской страны. Макаренко особенно €œПедагогическая поэма€ и €œФлаги на башнях€ переведены на многие языки. Велико число последователей Макаренко среди прогрессивных педагогов всего мира.
27781. Господарські првовідносини 106 KB
  Юридичний зміст господарських відносин — це права та обов’язки суб’єктів господарювання, які виникають у них у процесі здійснення зазначеної діяльності.
27782. Педагогика сотрудничества 19.18 KB
  в советской педагогике получает развитие новое направление педагогика сотрудничества система методов приемов обучения и воспитания основанных на принципе гуманизма и творческого подхода к развитию личности. Педагогика сотрудничества базировалась на следующих принципах: обучение как творческое взаимодействие учителя и учащихся; обучение без принуждения; идея трудной цели; идея крупных блоков объединение несколько уроков в блоки; использование опор опорные сигналы схемы детали; самоанализ деятельности коллективный...