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

23753. Задачи для самопроверки (подготовка к контрольной работе) 61 KB
  3 Вычислительные ошибки. – Назовите номера заданий в которых вы допустили ошибки. – Какие ошибки допущены Разговор проводится по каждому заданию в котором допущена ошибка. Учитель последовательно выясняет у кого из детей на какой алгоритм были допущены ошибки и эти алгоритмы проговариваются во внешней речи.
23754. Набольший общий делитель 34.5 KB
  Основные цели: вывести алгоритм нахождения НОД чисел на основе их разложения на простые множители сформировать способность к использованию выведенного алгоритма для решения задач; повторить и закрепить решение неравенств задач на одновременное движение действия со смешанными числами. – Что даёт нам умение раскладывать числа на простые множители Ещё один метод нахождения делителей числа. – А что зная делители числа мы находили Общие делители НОД. – Как называются все числа кратные 2 Четные числа.
23755. Набольший общий делитель 35.5 KB
  Основные цели: тренировать способность к практическому использованию алгоритма нахождения НОД на основе разложения чисел на простые множители; исследовать частные случаи нахождения НОД когда НОД а b = 1 НОД а b = а; сформировать понятие взаимно простых чисел; повторить и закрепить понятие смежных углов решение задач на одновременное движение примеров на порядок действий. – Здравствуйте ребята – Над какой темой мы с вами работали Нахождение НОД чисел методом разложения на простые множители. – Сегодня мы продолжим исследовать...
23756. Наибольший общий делитель 69.5 KB
  Основная цель: тренировать способность к нахождению НОД на основе разложения чисел на простые множители способность к рефлексии собственной деятельности; повторить и закрепить решение уравнений решение задач методом уравнений графическое изображение множеств с помощью диаграммы Венна. – Какой темой мы занимались на предыдущих уроках Нахождение НОД чисел методом разложения чисел на простые множители. – Чему равен НОД взаимно простых чисел НОД взаимно простых чисел равен 1. – Найдите: а НОД а b; б НОД b с; в НОД а с.
23757. Открытие нового знания 49.5 KB
  – Можно ли утверждать что числа a b и c кратны числу 14 a = b = c = Числа a и b кратны числу 14 т. в разложении этих чисел есть множители числа 14 а число с – нет т. в нём не содержится разложения числа 14. – Найдите частное от деления числа a на число 14 числа b на число 14.
23758. Открытие нового знания 38 KB
  – Здравствуйте ребята – Какая основная задача стояла перед нами на прошлых уроках Мы вывели новый способ нахождения НОК используя разложение чисел на простые множители. – Сегодня на уроке мы продолжим работать над нахождением НОК чисел и рассмотрим нахождение НОК разных чисел. – Найдите НОК 15 24: а составляя множества К 15 и К 24; б перебирая кратные 24; в с помощью разложения чисел 15 и 24 на простые множители.
23759. Наименьшее общее кратное 73 KB
  Основная цель: тренировать способность к нахождению НОК на основе разложения чисел на простые множители способность к рефлексии собственной деятельности; повторить и закрепить распределительное свойство умножения правило деления произведения на число действия с многозначными числами формулы объема и площади поверхности куба. – Чему мы научились на предыдущих уроках Мы учились находить НОД и НОК чисел разными способами. – Сегодня вы будете проверять на сколько хорошо вы усвоили метод нахождения НОД и НОК используя разложения чисел на...
23760. Признак делимости на 3 и на 9 48 KB
  Основные цели:– тренировать способность к доказательству общих утверждений на примере признаков делимости на 3 и на 9; повторить и закрепить изученные свойства и признаки делимости решение текстовых задач решение примеров на порядок действий построение формул зависимости между величинами. – Какие признаки делимости мы изучили Признаки делимости на 2 на 5 на 10 на 4 на 8 на 25. – А зачем нам нужны признаки делимости Что бы быстрее определять делится ли число на данное или нет.