分子结构网络三维可视化系统的设计与实现

生物学数据的复杂性导致针对生物信息的可视化研究的不断深入,而网络是新兴的可视化工作的媒介,因此针对异地生物学数据设计网络三维可视化系统十分必要.该文研究网络环境下如何异地调用原始数据以及可视化工具,制定分子结构网络三维可视化系统的设计方案,实现网络环境下的分子结构可视化模型.该可视化系统在客户端仅仅需要一个标准浏览器而非胖客户端,使用户能方便地使用个人电脑远程浏览蛋白质分子结构图.通过不同原子个数的蛋白质分子在不同显示模式下的性能测试,表明了该系统的可行性.该系统有助于可视化地分析和利用生物学数据.     

基于Java 3D的生物大分子模拟可视化系统

本文采用基于Java 3D的三维可视化编程环境，利用Java 3D、Java Applet、Java多线程等技术，开发了一个适于网络环境的生物大分子模拟的可视化系统，有效地解决了网络环境下生物大分子模拟计算中的三维图像的动静态显示、用户交互、进程控制等问题。     

设备与网络环境模拟系统

基于设备MIB信息进行综合分析，将XML应用于模拟网络节点的实现。在此基础上搭建网络模拟环境，实现可视化、可调节、可控制的模拟系统，为网络模拟机制提供一种新的途径，为计算机网络辅助教学与研究提供一种低成本的解决方案，同时也为网络信息安全的研究提供良好的模拟环境。     

基于反射内存网的分布式实时飞控仿真系统设计

提出了一种基于反射内存网的分布式实时飞行控制仿真系统;该系统采用xPC建立实时环境,通过反射内存卡组成实时网络,突破了传统xPC环境下一对一的主机—目标机模式;引入了分布式布局的思想,实现了—台主机对应多台目标机的仿真环境;通过构建外部模拟操作杆子系统和可视化显示子系统,实现了控制律响应效果的直观评价;实验结果表明,该系统通讯稳定,数据传输率和准确率较高,可视化效果好,实时性强,具有较强的开放性和可扩展性.     

基于LOD四叉树算法的中尺度云团三维流场可视化模拟分析

中尺度环流在复杂的天气环境下时常被大尺度环流掩盖,不能及时获取中尺度云团的时空密度,影响了中尺度云团三维流场可视化模拟效果,为了提升可视化模拟性能,提出基于四叉树算法（levels of detail,LOD)的中尺度云团三维流场可视化模拟分析方法。分析了中尺度云团三维相对流场,从中获取了中尺度云团三维流场运动规律,并基于二维直方图取得中尺度云团三维流场特征;将粒子源与四叉树结构相结合,构成四叉树粒子系统,把取得的特征映射到系统内,利用该系统中的粒子完成中尺度云团三维流场的渲染绘制,从而实现中尺度云团三维流场的可视化模拟。实验结果表明,绘制帧率对比测试、可视化模拟速率对比测试和可视化模拟效果对比测试结果清晰度较高,可视化程度较高,实用性强、可靠性高。     

大规模并行网络模拟系统

为了提高并行网络模拟的真实性、可用性以及运行效率，该文设计并实现了并行分布式互联网模拟使用系统，它可以用网络测量工具获得真实网络数据作为模拟基础，采用优化的拓扑网络划分方法对模拟任务进行划分，采用基于边界路由器的子网间路由配置实现准确的路由模拟，运行脚本的自动生成以及模拟拓扑图的可视化。通过该并行网络模拟使用系统可以实现大规模网络安全事件的模拟，如蠕虫扩散、DDoS攻击等。     

图书馆可视化多媒体触摸屏导读与查询系统开发

该文介绍了原型法开发技术、ActiveX控件技术、基于Web的可视化技术以及这些技术在网络环境下运用于触摸屏导读与查询系统开发中的方法。     

基于VR全景技术的电力工程现场可视化管控系统

针对电力工程现场可视化管控方法在可视化模拟中受到镜头畸变的影响，导致后续模拟清晰度较差、影响现场可视化管控效果等问题，提出一种基于VR全景技术的电力工程现场可视化管控系统。该系统基于管控系统实时性与准确性的需求，将VR全景技术作为可视化管控系统的核心，设计多个系统的硬件模块，主要包含处理器、GPRS通信模块、采集终端模块与图像采集模块，并在软件部分，对镜头偏差进行校正，对采集的图像进行拼接处理，最后寻找关键点，完成工程现场的模拟，以此完成基于VR全景技术的电力工程现场可视化管控。实验结果表明，此次研究的管控系统有效提高了可视化的清晰度与可视化范围，验证了该方法的有效性。     

VisIt在数值模拟软件中的应用

基于高性能计算机的科学计算可视化软件应用日益广泛,但其软件结构通常不能充分利用高性能计算环境中的各种资源,造成可视化效率不高。本文首先介绍一种分布式并行可视化工具VisIt;然后给出自主开发的数值计算集成系统的数据后处理方法;为有效管理模拟对象的计算结果,编码实现了多种数据存取管理模块,并在VisIt基础上开发了能够对数据进行读取和显示的接口程序,通过该接口可以显示多种科学数据的模拟对象信息以及诊断信息。可视化实例表明,使用基于VisIt数据后处理的数值计算系统能有效使用高性能计算环境中的资源,提高可视化效率。     

松花江突发水污染可视化模拟系统研究与实现

针对目前松花江流域突发水污染日益严重,水污染可视化模拟不足的情况,基于可视化技术,研究水质模型与3S集成环境的融合方法与途径,构建了松花江突发水污染可视化模拟系统,实现了水质模型计算数据的动态可视化展现。着重介绍了三角网的构建和水质数据的拟合。以2005年松花江水污染为例,模拟了污染物的扩散和迁移过程,证明了该系统的有效性。     

A scene graph based visualization method for representing continuous simulation data

This paper proposes a scene graph based visualization method that can verify time-varying continuous analysis simulation in a virtual reality (VR) environment by using the computer-aided engineering (CAE) data of structural analysis in product development. In previous research, the use of CAE analysis data has been problematic because of the lack of any interactive simulation controls for visualizing continuous simulation data. Moreover, the research on post-processing methods for real-time evaluation of CAE analysis data has not been sufficient. We therefore propose a scene graph based visualization method for representing continuous simulation data. The method can continuously visualize static analysis data independently of any timeline; it can also continuously visualize dynamic analysis data that varies in relation to the timeline. The visualization system for continuous simulation data, which includes CAE2VR Middleware that interfaces with various formats of CAE analysis data as well as functions for visualizing continuous simulation data and operational functions, enables users to verify simulation results with more realistic scenes.     

分子三维结构可视化软件建模的研究与实现

本文针对生物信息学中的分子三维结构显示软件的建模问题进行了分析和研究，介绍了Java3D技术中关于场景图等概念以及基于Web的可视化系统的分析和设计方法。在此基础上，我们详细讨论了分子的几何模型和运动模型，提出了一种基于Java3D的交互式分子三维结构显示软件的建模方法。最后，在相应软件系统HJMV的实现中，给出了几种提
高该软件运行速度的方法。     

基于Louvain算法的图数据三维树形可视化

提出一种图数据的三维树形可视化方法,基于Louvain算法对图数据中的复杂的网络关系进行层次聚类,利用三维树形映射表达聚类结果,直观展示隐含于图数据中的结构关系,通过在三维场景中旋转、缩放、移动、拾取高亮等交互操作多视角地展示数据。集成开源图数据库Neo4j研发原型系统,并开展案例数据实验。实验结果表明,该方法不仅能够简洁灵活地展示图数据的总体层次结构,还能够多样化地表达数据细节,为利用虚拟现实技术探索图数据的潜在信息提供有效的技术支持。     

网络环境下协同虚拟拆卸训练平台

为实现复杂装备拆卸的多人协同工作,规划协同拆卸虚拟训练的工作流程以及网络环境下多人协同拆卸虚拟训练平台的体系框架;采用基于拆卸混合图的协同拆卸串、并行操作的管理方法,并分析协同拆卸过程中的多维拆卸信息,给出各种拆卸信息的协同可视化方法;协同拆卸虚拟训练原型系统的工作过程及其有效性通过示例进行说明并得到验证。     

蛋白质关系网络可视化系统的研究与实现

蛋白质关系网络的研究在生物医学领域中已成为一个热点。研究者通过对蛋白质关系网络进行分析和聚类,能够发现其中的复合体,进一步理解细胞组织原理。在对关系网络进行分析的过程中,将网络拓扑显示为图形,以直观地表示出关系网络的结构,便于对比聚类方法,辅助关系网络的研究。利用网络建模与可视化工具包JUNG设计并实现了一个蛋白质关系网络可视化系统,它能够解析多种格式的蛋白质关系网络数据,集成了几种有效的图聚类算法,并实现了一种基于蛋白质功能标注的发现复合体的聚类算法。用户能够通过二维网络视图方便地观察原始网络和聚类后的结果。     

基于FLSIM的实时飞行故障仿真系统

详细介绍了基于FLSIM的实时故障仿真系统的软件开发过程及相应的仿真结果.在Visual C 6.0编译环境下,采用面向对象的编程思想和MFC的编程方法,通过百兆局域网连接FLSIM,并在满足真实性和可靠性的前提下,建立了一个基于共享内存或网络的FLSIM实时飞行故障注入系统.在实时运行环境中,实现了动态可视化的飞行故障注入、飞行故障终止、飞行数据传输及通信功能,为达到一个完整的飞行仿真系统打下了基础.     

Techniques for the visualization of topological defect behavior in nematic liquid crystals

We present visualization tools for analyzing molecular simulations of liquid crystal (LC) behavior. The simulation data consists of terabytes of data describing the position and orientation of every molecule in the simulated system over time. Condensed matter physicists study the evolution of topological defects in these data, and our visualization tools focus on that goal. We first convert the discrete simulation data to a sampled version of a continuous second-order tensor field and then use combinations of visualization methods to simultaneously display combinations of contractions of the tensor data, providing an interactive environment for exploring these complicated data. The system, built using AVS, employs colored cutting planes, colored isosurfaces, and colored integral curves to display fields of tensor contractions including Westin's scalar cl, cp, and cs metrics and the principal eigenvector. Our approach has been in active use in the physics lab for over a year. It correctly displays structures already known; it displays the data in a spatially and temporally smoother way than earlier approaches, avoiding confusing grid effects and facilitating the study of multiple time steps; it extends the use of tools developed for visualizing diffusion tensor data, re-interpreting them in the context of molecular simulations; and it has answered long-standing questions regarding the orientation of molecules around defects and the conformational changes of the defects.     

N连接糖基化过程的动态图建模

单克隆抗体药物是当前国际市场上最具价值的药品种类之一,而N连接糖基化反应是单克隆抗体制备过程中非常重要的一个环节.本文采用有向图来描述糖蛋白结构,图模型描述反应网络,因此可以方便地采用分支限界法来生成整个反应网络.而且在这种图模型表示的反应网络中,糖基化反应的分析计算会变得更为容易.综合考虑实际细胞动态变化中高尔基体内转运反应的影响,提出了N连接糖基化反应的动态平衡方程,相比较现有的稳态模型可以提供更多的反应过程信息,并且为反应质量的实时控制做出了理论依据.另外,本文以理论计算与实测值偏差为目标,采用遗传算法对反应过程的大量生化参数进行优化,从而提高计算模型的精度.为了提升仿真模型的计算能力和对实验设计的指导作用,本文基于C++开发了一款专用的糖基化仿真计算平台,提供网络结构的可视化、反应过程的动态曲线、反应参数优化等功能.通过对比本文模型的数据分析与实际机理分析一致验证了模型的有效性.     

面向医学知识图谱的可视化方法设计与实现

随着人工智能技术的迅速发展和医学数据资源的大规模增长,面向医学领域的知识图谱受到越来越多的关注,知识图谱可视化旨在借助点和边等图形特征形象化地展示知识图谱中的实体、关系及相互之间的结构,便于非专业用户阅读和使用知识图谱.该文提出并实现了一种面向医学知识图谱的多视图、交互式可视化方法及系统,该系统包括医学实体分类的层级结...