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面向科学计算可视化的两级并行数据读取加速方法 预览 被引量:3
1
作者 石刘 肖丽 +1 位作者 曹立强 莫则尧 《计算机研究与发展》 CSCD 北大核心 2017年第4期844-854,共11页
为了匹配超级计算机的整体计算能力,超级计算机存储子系统通常具有良好的I/O性能可扩展性,表现为:应用获得存储子系统最佳性能时的1/0访问并发度,与超级计算机系统总计算核数(可达数万至数百万)通常处于同一数量级.然而,科学计... 为了匹配超级计算机的整体计算能力,超级计算机存储子系统通常具有良好的I/O性能可扩展性,表现为:应用获得存储子系统最佳性能时的1/0访问并发度,与超级计算机系统总计算核数(可达数万至数百万)通常处于同一数量级.然而,科学计算可视化应用通常使用的进程数(等于I/O访问并发度)相对较小(经验上常设为计算进程数的1%,典型值为数个至数百个),因此无法充分发挥超级计算机存储子系统的最佳I/O性能.提出了一种面向科学计算可视化的两级并行数据读取加速方法,在可视化进程内部引入多线程并行数据读取,通过进程间和进程内两级并行,增加超级计算机存储子系统的I/O访问并发度,提升可视化应用数据读取速率.测试结果表明:在不同的可视化进程规模下,两级并行比单级并行峰值数据读取速率提高33.5%-269.5%,均值数据读取速率提高26.6%-232.2%;随着科学计算应用种类以及应用规模的变化,两级并行数据读取可使可视化应用整体峰值运行速度加速19.5%-225.7%,均值运行速度加速15.8%-197.6%. 展开更多
关键词 两级并行数据读取 科学计算可视化 数据访问模式 存储子系统 I/O性能特征
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改进的平面向量场拓扑的设计与绘制 预览
2
作者 陈丽娜 《河南科学》 2014年第1期50-53,共4页
在科学计算可视化中,已知一个向量场的拓扑特征,可以设计出与之对应的向量场并绘制出该向量场的图像,传统的拓扑设计与绘制方法相对复杂且交互性不是很好。对传统的方法做了一些改进,在采用线性插值方法描述矢量场的非线性特征时,... 在科学计算可视化中,已知一个向量场的拓扑特征,可以设计出与之对应的向量场并绘制出该向量场的图像,传统的拓扑设计与绘制方法相对复杂且交互性不是很好。对传统的方法做了一些改进,在采用线性插值方法描述矢量场的非线性特征时,不是使用一般的控制多边形,而是使用规整的四边形加流线方向的辅助点来控制临界点的类型及其周围的拓扑结构,之后再对该方法得到的向量场的数据点,建立带约束的三角化调整算法,保持其拓扑结构,最终可以绘制所需要的向量场图像。该方法比传统的拓扑设计方法更简洁且交互性很好,并通过实验证明是高效的,且能够很好地表达出向量场的特征。 展开更多
关键词 科学计算可视化 向量场设计 拓扑 DELAUNAY三角化 线性插值
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科学计算可视化与计算物理学 预览 被引量:6
3
作者 彭芳麟 梁颖 《大学物理》 北大核心 2013年第7期2-9,12共9页
科学计算可视化是计算机图形学的重要应用领域,可视化将海量数据转化为直观的图像,使数值研究转化为图像研究,它是计算物理研究数值计算结果的后续手段和最有效方法.所以在计算物理课程中应当学习科学计算可视化与图像研究.本文介绍了... 科学计算可视化是计算机图形学的重要应用领域,可视化将海量数据转化为直观的图像,使数值研究转化为图像研究,它是计算物理研究数值计算结果的后续手段和最有效方法.所以在计算物理课程中应当学习科学计算可视化与图像研究.本文介绍了我们的经验. 展开更多
关键词 科学计算可视化 计算机图形学 计算物理学
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基于近场声全息的水下辐射声场可视化方法与实现 预览
4
作者 周琳娜 楼京俊 朱石坚 《船海工程》 2013年第5期123-125,129共4页
针对水下结构体辐射声场的测试及分析问题,提出一种基于近场声全息的辐射声场可视化方法,采用平面近场声全息技术完成声场测量,给出声压数据场的获取方法,并运用光线投射算法对单频点上声压场进行体绘制,较好地呈现了某频点上辐射声场... 针对水下结构体辐射声场的测试及分析问题,提出一种基于近场声全息的辐射声场可视化方法,采用平面近场声全息技术完成声场测量,给出声压数据场的获取方法,并运用光线投射算法对单频点上声压场进行体绘制,较好地呈现了某频点上辐射声场的声源位置、强度分布及衰减情况. 展开更多
关键词 近场声全息 水下结构体 水下辐射声场 科学计算可视化
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GPU加速的并行粒子模拟在线可视化 被引量:3
5
作者 方晓健 徐骥 +2 位作者 戚华彪 何险峰 葛蔚 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期 1234-1238,共5页
粒子模拟是研究离散粒子和连续介质运动规律的常用方法。而大规模的粒子模拟通常借助高性能计算系统。近年来,得益于其众核架构,图形处理器(GPU)已成为高性能计算的重要设备,并被广泛用于大规模粒子模拟过程的加速。本文讨论了一种... 粒子模拟是研究离散粒子和连续介质运动规律的常用方法。而大规模的粒子模拟通常借助高性能计算系统。近年来,得益于其众核架构,图形处理器(GPU)已成为高性能计算的重要设备,并被广泛用于大规模粒子模拟过程的加速。本文讨论了一种对GPU加速的分布式粒子模拟进行在线可视化的方法。在该方法中,GPU除了被用于加速粒子模拟过程外,也被用于数据到图像的快速转换。同时,并行绘制技术被用于分布式数据的可视化。通过本文所述的方法,用户可在并行计算运行过程中,通过显示于拼接显示墙的高分辨率图像,实时地观察到粒子模拟中发生的现象,并对计算过程进行跟踪和调整。 展开更多
关键词 粒子模拟 高性能计算 GPU 科学计算可视化 在线可视化
基于MFC的频率指配模块设计与仿真 预览 被引量:1
6
作者 路立伟 王亮 +1 位作者 梁勇 范荣双 《测绘与空间地理信息》 2011年第2期 136-137,140,共3页
通过对频率指配的工作流程进行简化,建立了频率指配的数学模型。在MFC框架基础上设计和开发了干扰图显示查询模块与频率指配计算模块,并采用模拟退火算法求解数学模型,在计算过程中实现了相应温度下指配方案与相关参数的实时显示。本文... 通过对频率指配的工作流程进行简化,建立了频率指配的数学模型。在MFC框架基础上设计和开发了干扰图显示查询模块与频率指配计算模块,并采用模拟退火算法求解数学模型,在计算过程中实现了相应温度下指配方案与相关参数的实时显示。本文为频率指配的计算可视化提供了一种新的研究思路和方法。 展开更多
关键词 频率指配 干扰图 模拟退火算法 科学计算可视化
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超大规模医学图像并行虚拟可视化的仿真研究
7
作者 汤敏 《生物医学工程学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期283-287,共5页
在网格计算基础上,研究利用医院内部局域网和普通配置计算机,实现超大规模医学图像并行可视化的关键技术,包括系统硬件构成、软件框架、负载平衡以及虚拟现实可视化等问题。在普通计算机群上,编程实现大规模医学图像的最大密度投影重建... 在网格计算基础上,研究利用医院内部局域网和普通配置计算机,实现超大规模医学图像并行可视化的关键技术,包括系统硬件构成、软件框架、负载平衡以及虚拟现实可视化等问题。在普通计算机群上,编程实现大规模医学图像的最大密度投影重建算法,并在虚拟现实构造语言(virtual reality modeling language,VRML)基础上,设计人机交互控制面板,实现虚拟可视化操作。仿真结果表明,该方法较好地解决了运算速度和内存空间这两大难题,效果良好,实时性强,对医生诊断治疗具有很好的辅助作用。 展开更多
关键词 科学计算可视化 并行可视化 网格计算 虚拟现实
基于平面矢量场的可视化方法的研究 预览 被引量:4
8
作者 陈丽娜 《计算机技术与发展》 2010年第5期 108-111,共4页
平面矢量场可视化是科学计算可视化的重要研究内容。矢量场以直观的图形图像显示场的运动,透过抽象数据有效洞察其内涵本质和变化规律,广泛应用于计算流体力学、航空动力学、大气物理和气象分析等领域。对平面矢量场进行可视化的方法有... 平面矢量场可视化是科学计算可视化的重要研究内容。矢量场以直观的图形图像显示场的运动,透过抽象数据有效洞察其内涵本质和变化规律,广泛应用于计算流体力学、航空动力学、大气物理和气象分析等领域。对平面矢量场进行可视化的方法有很多种,常见的有点图标法、流线法、线积分卷积法和拓扑分析法等。论文主要研究常见的可视化方法,分析它们的性能,并通过实际的例子,对具体的可视化结果图像进行比较。通过该研究,能够给人们在选择可视化方法时提供依据。 展开更多
关键词 科学计算可视化 矢量场可视化 点图标法 流线法 线积分卷积 拓扑分析法
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科学计算可视化及其在农业中的应用 预览
9
作者 肖化顺 付春风 《广东农业科学》 CSCD 北大核心 2010年第10期 197-200,共4页
科学计算可视化(VISC)是一种把数据信息转换成可视信息的新兴技术,是分析与理解数据的有力工具。在介绍了VISC工具和主要应用领域基础上,总结了VISC在国内外农业中的应用现状,结合农业信息与数据的特点,提出了VISC在农业中的应用研究... 科学计算可视化(VISC)是一种把数据信息转换成可视信息的新兴技术,是分析与理解数据的有力工具。在介绍了VISC工具和主要应用领域基础上,总结了VISC在国内外农业中的应用现状,结合农业信息与数据的特点,提出了VISC在农业中的应用研究热点和特点,并指出了VISC在农业应用研究的瓶颈和研究前沿。 展开更多
关键词 农业 科学计算可视化 虚拟现实 仿真 3S技术
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基于线积分卷积可视化矢量场大小的研究 预览 被引量:3
10
作者 陈丽娜 《陕西理工学院学报:自然科学版》 2009年第3期 50-52,64,共4页
基于纹理的可视化方法以图像形式显示场的全貌,很好的可视化了矢量场的方向信息,但是矢量大小信息被忽略了。在基于纹理的线积分卷积图像的基础上,采用多频噪声的方法以及在线积分卷积图像上添加矢量、灰度值、颜色等附加信息的方法... 基于纹理的可视化方法以图像形式显示场的全貌,很好的可视化了矢量场的方向信息,但是矢量大小信息被忽略了。在基于纹理的线积分卷积图像的基础上,采用多频噪声的方法以及在线积分卷积图像上添加矢量、灰度值、颜色等附加信息的方法来改进线积分卷积图像,使图像能同时表达矢量场的方向和大小信息。实验证明,取得了较好的效果。 展开更多
关键词 科学计算可视化 矢量场可视化 纹理 线积分卷积 多频噪声
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基于MATLAB的地学可视化实现 被引量:3
11
作者 苏金明 傅荣华 胡卸文 《地质灾害与环境保护》 2009年第1期83-86,共4页
讨论了用MATLAB软件实现地学可视化的各种可能性,包括曲面数据、体数据的可视化、地学建模、可视化系统的开发、虚拟现实和电子地图制作等内容。
关键词 地学可视化 MATLAB 科学计算可视化 虚拟现实 电子地图
Fortran 90在图形和图像处理中的应用 预览
12
作者 李学哲 白云 +1 位作者 刘敏 陈国新 《苏州科技学院学报:自然科学版》 CAS 2009年第4期 52-56,共5页
介绍了Fortran 90绘图功能及函数的使用。通过对Fortran 90在图形、图像方面的应用实例研究表明:将Fortran 90强大的数组计算优势应用于图形、图像处理后,不仅可以提高编程效率,而且能够使程序结构更清晰、可读性好,确保了图形、图像... 介绍了Fortran 90绘图功能及函数的使用。通过对Fortran 90在图形、图像方面的应用实例研究表明:将Fortran 90强大的数组计算优势应用于图形、图像处理后,不仅可以提高编程效率,而且能够使程序结构更清晰、可读性好,确保了图形、图像处理程序的设计质量,因此,Fortran 90是实现科学计算可视化的有力工具之一。 展开更多
关键词 计算可视化 视窗坐标系 图像处理
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生物组织连续切片的两步配准及快速重建 预览 被引量:1
13
作者 汤敏 王惠南 《中国图象图形学报:A辑》 CSCD 北大核心 2008年第9期1771-1776,共6页
在图像预处理基础上,考虑到生物体在序列切片图像上的重心位置具有连续性的事实,提出3种新的逐步求精的自动配准方法.该方法首先采用力矩主轴法对两幅图像进行粗略配准,然后对已有的配准结果作微小于扰,当图像互信息最大时获得最终精确... 在图像预处理基础上,考虑到生物体在序列切片图像上的重心位置具有连续性的事实,提出3种新的逐步求精的自动配准方法.该方法首先采用力矩主轴法对两幅图像进行粗略配准,然后对已有的配准结果作微小于扰,当图像互信息最大时获得最终精确配准结果.针对生物组织连续切片数量巨大的特点,构建有序体数据结构,在此基础上采用Shear-Warp算法重建生物体内部结构.改进后的算法能够提高对体数据的遍历效率,减少对无效数据的访问,加速绘制过程.实验结果表明,新算法效果良好,便捷快速,值得推广应用于生物组织连续切片的科学计算可视化. 展开更多
关键词 图像配准 科学计算可视化 SHEAR-WARP算法 连续切片 组织图像
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氡及其子体运移模型的可视化技术 预览
14
作者 何志杰 乐仁昌 +2 位作者 叶全意 洪锦泉 陈健俤 《工业控制计算机》 2008年第12期 29-30,共2页
研究氡及其子体的运移机制是开展氡气应用研究和危害研究的基础。在氡及其子体运移假说的基础上,将计算机模拟技术引入氡运移的研究中,开发出一套在理想条件下氡及其子体运移的模拟系统。该系统利用可视化技术,借助计算机的图形图像... 研究氡及其子体的运移机制是开展氡气应用研究和危害研究的基础。在氡及其子体运移假说的基础上,将计算机模拟技术引入氡运移的研究中,开发出一套在理想条件下氡及其子体运移的模拟系统。该系统利用可视化技术,借助计算机的图形图像处理能力,能够为用户提供直观的氡运移图形界面。经初步测试,模拟性能达到了设计要求。从而表明了采用计算机模拟技术,进行氡及其子体运移研究在理论上是正确的,在实践上是切实可行的。 展开更多
关键词 计算机模拟 科学计算可视化技术
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目标运动特征的可视化仿真方法研究 预览 被引量:1
15
作者 王成刚 蒋平 吴钦章 《微计算机信息》 北大核心 2008年第4期,共3页
跟踪虚拟目标是光电经纬仪性能测试的一种全新手段,虚拟目标的运动特征直接关系到测试的效果。针对光电经纬仪的测试需求,提出了一种虚拟目标运动特征的可视化仿真方法。基于科学计算可视化方法学,将目标的运动模型和光电经纬仪的测量... 跟踪虚拟目标是光电经纬仪性能测试的一种全新手段,虚拟目标的运动特征直接关系到测试的效果。针对光电经纬仪的测试需求,提出了一种虚拟目标运动特征的可视化仿真方法。基于科学计算可视化方法学,将目标的运动模型和光电经纬仪的测量模型相结合,得到了用于目标运动特征仿真的可视化设计模型。以目标的基本飞行参数和光电经纬仪的测试目的做约束条件,使用该模型可快速设计出运动特征符合要求的目标轨迹和姿态。结果表明,该方法是一种高效率的目标运动特征仿真手段。 展开更多
关键词 运动特征 可视化设计模型 科学计算可视化
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利用有序数据结构实现Shear-Warp加速算法 预览
16
作者 汤敏 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第5期 1213-1214,1217,共3页
提出一种有序数据结构,在不影响算法效果的前提下,改进并加速Shear-Warp算法的运行速度。将体数据每个层片编码成以体素值为序的有序数组,依据不透明度函数确定不透明体素所对应的体素值范围。通过对有序数组的截取,快速定位不透明... 提出一种有序数据结构,在不影响算法效果的前提下,改进并加速Shear-Warp算法的运行速度。将体数据每个层片编码成以体素值为序的有序数组,依据不透明度函数确定不透明体素所对应的体素值范围。通过对有序数组的截取,快速定位不透明体素,跳过所有的透明体素,提高绘制速度。在普通配置计算机上验证该算法,绘制过程一般在数秒内即可完成。该算法思路明晰、操作便捷,在不影响图像质量的前提下显著提高绘制速度,满足实时性的要求。 展开更多
关键词 SHEAR-WARP算法 数据结构 体绘制 科学计算可视化 医学图像
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MATLAB在《数值分析》课程教学与实验中的应用 预览 被引量:6
17
作者 冯崇岭 刘升 +2 位作者 陈国龙 胡国亮 韩玲 《淮北煤炭师范学院学报:自然科学版》 2008年第1期 88-91,共4页
讨论了MATLAB在《数值分析》课程教学与实验中的应用问题,利用MATLAB实现《数值分析》中的算法并直观展示算法的实现过程,提出将MATLAB应用于《数值分析》课程教学与实验中的构想与改革模式。
关键词 MATLAB 曲线拟合 迭代法 样条插值 矩阵计算 方程组求解 科学计算可视化
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基于MATLAB实现地震速度切片成图 预览
18
作者 周艳萍 刘鸿福 《科技情报开发与经济》 2008年第24期 161-162,共2页
野外采集的天然地震数据一般都庞大而复杂,我们无法从这些地震数据中来判断出隐含的地质现象和规律,所以有必要将这些经过预处理的天然地震数据运用科学可视化技术直观地显示出来。针对天然地震数据的特点,运用MATLAB强大数学计算和图... 野外采集的天然地震数据一般都庞大而复杂,我们无法从这些地震数据中来判断出隐含的地质现象和规律,所以有必要将这些经过预处理的天然地震数据运用科学可视化技术直观地显示出来。针对天然地震数据的特点,运用MATLAB强大数学计算和图像可视化功能绘制出新疆地区地下300km内八层的水平速度切片图,从而可以直观地了解地下各个区域的速度变化情况,为地质研究人员研究新疆地质特征提供参考。 展开更多
关键词 科学计算可视化 MATLAB 地震数据 水平速度切片图
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风场的科学计算可视化在导弹射击中的应用 预览
19
作者 马飞 沈小梅 +1 位作者 杨志峰 李小兵 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2008年第12期 127-128,136,共3页
在导弹射击时,消除风会对导弹飞行造成不利的影响,因此基于可视化分析的研究模型、流程等,利用科学计算方法直观分析优点对风的大小和方向进行分析,并采用开放图形接口对实验风场数据进行了三维图形绘制以提高导弹打击目标的精度,... 在导弹射击时,消除风会对导弹飞行造成不利的影响,因此基于可视化分析的研究模型、流程等,利用科学计算方法直观分析优点对风的大小和方向进行分析,并采用开放图形接口对实验风场数据进行了三维图形绘制以提高导弹打击目标的精度,对实际中导弹的风场阻力研究有一定的指导意义。 展开更多
关键词 风场 科学计算可视化 映射 混合与反走样
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科学计算可视化在水下可视化战场建设中的应用 预览 被引量:1
20
作者 王小林 笪良龙 +1 位作者 杨廷武 李玉阳 《指挥控制与仿真》 2007年第1期 53-55,共3页
科学计算可视化作为一门新兴应用科学,为水下可视化战场建设提供了一种新的表达手段。首先介绍了科学计算可视化的基本概念,然后通过对其在水下战场建设领域的应用举例,展现了科学计算可视化在该领域的应用前景及其对潜艇战术发展的巨... 科学计算可视化作为一门新兴应用科学,为水下可视化战场建设提供了一种新的表达手段。首先介绍了科学计算可视化的基本概念,然后通过对其在水下战场建设领域的应用举例,展现了科学计算可视化在该领域的应用前景及其对潜艇战术发展的巨大推动作用。 展开更多
关键词 科学计算可视化 水下战场 三维可视化 环境信息
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