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

46564. Методы и средства пожаротушения 20.24 KB
  Существенные перспективы повышения эффективности средств пожаротушения создают комбинированные составы вода со смачивателями инертными порошками и газами. К первичным средствам пожаротушения относятся огнетушители гидропомпы бочки ведра с водой ящики с песком кошмы маты и т. К основным средствам пожаротушения относят автоцистерны с без лафетного ствола пожарные насосы различные стационарные установки пожаротушения.
46565. Основные дидактические принципы методики обучения ИЗО в школе. Художественная педагогика и ее принципы 20.26 KB
  е всестороннее развитие и воспитание учащихся средствами пластических искусств принцип научности системности и последовательности в обучение использ знание законов композиции теории перспективы теории цветоведенья т. Воспитание как общественное и историческое явление. Воспитание – целенаправленный процесс формирования личности с помощью специально организованных педагогических воздействий в соответствии с определенным социальнопедагогическим идеалом.Воспитание как общественное явление характеризуется следующими основными чертами...
46566. Подготовка учителя к уроку изобразительного искусства. Конспект урока и способы его оформления 20.35 KB
  Вывод: подготовка учителя к уроку ИЗО позволяет: четко осознать цель стратегические и тактические задачи; целенаправленно разработать содержание и выбрать средства организационные формы работы; спрогнозировать результаты своей деятельности. В рамках учебной деятельности складываются психологические новообразования характеризующие наиболее значимые достижения в развитии младших школьников и являющиеся фундаментом обеспечивающим развитие на следующем возрастном этапе. Усвоение в ходе учебной деятельности основ теоретического сознания...
46567. Теоретические основы композиции и тематическое рисование на уроках изобразительного искусства 20.37 KB
  Теоретические основы композиции и тематическое рисование на уроках изобразительного искусства. Обучение теоретическим основам композиции подразумевает знакомство с законами композиции средствами: ритм динамич. Формы композиции: 1. Признаки композиции.
46568. Острый мастит. Классификация. Клиника, диагностика, дифференциальная диагностика. Лечение. Показания к операции 20.39 KB
  Эхинококковые кисты печени растут очень медленно хотя иногда достигают огромных размеров и содержат 10 л и более жидкости. Чаще они бывают одиночными и локализуются в правой доле печени по встречаются и множественные кисты. Состояние больных обычно не нарушается; II стадия наблюдаются различные симптомы связанные с увеличением размеров растущей кисты оказывающей давление па окружающие органы. У ряда больных прощупывается опухолевидное образование в верхней половине живота или увеличение печени; III стадия возникают симптомы...
46569. Формирование гражданского общества в России 20.46 KB
  Зачатки гражданского общества в России начали складываться во второй половине ХIХ столетия в результате реформ Александра II отмена крепостного права реформа местного самоуправления судебная административная и другие реформы. Все это ускорило необходимые процессы модернизации русского общества. С развитием буржуазных отношений формируются крупные промышленные предприятия банки и другие субъекты капиталистических отношений что создало экономическую основу гражданского общества.
46570. Термінологічні словники як основне джерело фахової інформації 20.5 KB
  Термінологічні словники як основне джерело фахової інформації. Особливу категорію складають термінологічні словники це словники які включають терміни що стосуються окремої галузі знань або навіть певної теми та їх пояснення Словник термінів теорії груп.
46571. Особенности проблемного обучения изобразительному искусству 20.55 KB
  Особенности проблемного обучения изобразительному искусству. План: понятие ПО Проблемная ситуация и пробл вопрос проблемные задачи по изо структура проблемного урока классификация метолов обучениявывод 1Проблемное обучение это тип развивающего обучения в котором сочетается систематическая самостоятельная поисковая деятельность учащихся с усвоением ими готовых выводов науки. 3 учебнопознавательные задачи приемытехники изображ предмета 4 Структура процесса проблемного обучения представляет собой систему связанных между собой и...
46572. Метод дисконтирования при оценке недвижимости 20.6 KB
  Метод дисконтированных денежных потоков наиболее универсальный метод позволяющий определить настоящую стоимость будущих денежных потоков. Метод ДДП позволяет оценить стоимость недвижимости на основе текущей стоимости дохода состоящего из прогнозируемых денежных потоков и остаточной стоимости. Расчет стоимости объекта недвижимости методом ДДП осуществляется в следующей последовательности: 1.