科学计算可视化现状及发展趋势

随着计算技术的飞速发展以及超级计算机、医学扫描系统、地质勘测仪器的广泛应用,人面临着分析解释由这些设备产生的大规模数据集的艰巨任     

面向对象的电磁场科学计算可视化

本文基于面向对象方法，建立了一个电磁场可视化实验系统。文中根据电磁场数据的可视化要求，采用对象表示可视化过程，建立了电磁场可视化流水线模型，并在粒子光照模型的基础上，给出了一个统一的电磁场可视化绘制模型；最后给出该系统的一个实例。     

GPU加速的并行粒子模拟在线可视化

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.     

谱元法计算结果的可视化问题

谱元法是计算流体力学中一类特殊的方法,它集成了有限元法处理复杂区域的灵活性和谱方法的高精度。谱元法产生的数据具有特殊的结构。其可视化也要求特殊的算法。本文讨论谱元法数值模拟结果的等值线产生方法及实现过程。     

基于VTK技术的可视化研究

可视化工具（Visualization ToolKit）是一个面向对象的可视化类库，它为从事可视化工具开发的广大科研工作者提供直接的技术支持。本文介绍了使用VTK环境的建立，工作机制以及构成VTK对象模型的组成部分。最后给出了一个可视化的实现。     

古气候动力模拟动态演化的可视化研究与实现

古气候是现代和未来气候环境变化的重要参照系,古气候研究与全球变化研究密切联系在一起,是当今国际上地学领域的一大研究热点。如何更好地再现和重建古气候,模拟古气候环境下的大气环流基本场在两维空间格局上基于时间维的动态演化过程,提供古气候动力模拟结果的可视化分析和表达,是古气候动力模拟研究工作中不可忽缺的一个环节。文中针对古气候动力模拟研究中的动态演化问题,利用面向对象的编程语言,实现古气候动力模拟动态演化的可视化过程。为古气候动力模拟研究、再现和重建古气候提供了一个可视化分析和演示工具,在全球变化和区域响应等方面具有一定的应用前景。     

安全可视化远程计算系统

远程计算系统可用于共享远端科学计算软件和高性能计算机等资源。论文提出一种远程计算系统SVRCS，具有安全、简单易用、跨平台、异步计算和优先级计算等特点，使普通用户可以方便地进行远程计算。     

VC下利用Matlab实现科学计算的可视化

介绍了通过Matcom，在VC6．0中应用Matlab实现科学计算可视化的方法，并且给出了一个简单的例子。     

VisDAMS：面向科学数据的可视化管理系统

在对大规模数值模拟的计算结果进行可视化分析的过程中，用户需要管理大量的科学数据。目前国内外有很多优秀的可视化分析软件，但是他们仅支持对数据的后处理，不提供对中间输出及最终结果进行有效组织和管理的功能。为了提高科学数据的分析效率，设计并实现了一种面向科学数据的可视化分析与管理系统，实现对数值模拟的中间及最终结果的实时监控，并且能对其进行规范化的组织管理。     

基于分布式数值模拟结果的可视化

VTK是一个基于对象的三维重建方面的软件系统,其应用日益广泛。在对数值模拟软件进行开发时,需要对曲线、等值线、三维场等结果数据进行可视化。文中将针对大规模分布式数值模拟时的实时可视化问题,通过客户端广播可视化信息,服务器分别用数值模拟结果进行计算得到VTK文件,并将结果传回客户端,客户端将得到的数据进行合并,最后对其进行可视化并得到切线图像。结果表明,该可视化方法可以在较少影响数值模拟过程的情况下实现实时可视化。     

波束控制系统测试仿真平台设计研究

相控阵雷达波束控制系统的主要功能是实现对天线扫描波束的控制,在天线阵面的研制过程中,需要对波控系统及TR单元性能进行测试。本文介绍了一种用于波束控制系统的测试仿真平台的设计,并结合硬件技术、网络技术、自动测试技术及软件技术实现了该测试仿真平台。     

宇宙数值模拟中可视化方法概述

数值模拟是宇宙学中重要的研究方法,可以帮助科学家了解宇宙演化过程和验证理论模型.可视化是分析模拟数据最有效的手段之一,通过对模拟数据的可视化和交互式探索可以极大提高科学家的分析效率.随着超级计算机的发展和宇宙学理论的不断完善,数值模拟的规模越来越大并且精度越来越高,这对可视化产生了多种分析需求和数据处理挑战.本文概述了宇宙数值模拟中可视化的主要方法,并且通过多个研究案例展示了可视化方法在宇宙模拟数据分析中的作用.最后,本文总结了当前研究的热点和面临的挑战.     

新型主动转向系统的控制及仿真研究

主动前轮转向系统存在着系统参数变化、路面干扰等不确定性因素;针对这一问题,文章在深入研究新型主动转向工作原理的基础上,设计了新的数字控制器,并进行了控制仿真和实验;实验结果表明:所设计的数字控制器能获得较好的抗于扰性和转向轻便性,同时提高了转向系统的稳定性.     

计算机支持的并行与协同可视化系统

描述了一个并行与协同可视化系统模型,系统包含了５个层次,具有与硬件无关的优点和良好的可移植性,系统使用一个基于Ｃａｃｈｅ相关性的分布式共享体数据缓冲区（ＤＳＶＢ）来管理分布存储的大规模体数据,并提供对体数据的统一存取接口;使用分布可视化应用程序接口来提供对用户透明的并行可视化应用程序设计,系统还设计了一个人－人交互界面来支持协同工作。     

破片毁伤模型研究及其可视化仿真

当前对于炮弹威力的衡量标准还是以计算战斗部的杀伤面积为主,由于概率法计算的不确定性,则造成杀伤面积计算的不准确,导致炮弹威力计算的不准确。针对破片的运动规律、质量分布规律及飞散特点,建立了破片的速度、方向和质量分布模型,应用 C ＃开发环境、OpenGL 图形库及 Matlab 数据处理库开发了榴弹对人员目标的威力场视景仿真平台。结果表明,该仿真平台能够直观地显示在不同结构参数下,榴弹对于人员目标的毁伤威力场。     

直线加速器粒子模拟可视化

直线加速器被广泛应用于国防、能源、医疗等多个领域,加速器粒子模拟可视化是研究大规模高能粒子运动规律的重要方法。本文利用 OpenGL 和 GLSL 混合编程,给出了一套针对直线加速器粒子的科学模拟可视化与可视分析的方案,可清晰展示粒子在加速过程中的整体状态和运动趋势,体现出高速粒子的分类属性及其变化规律,为直线加速器的诊断分析提供了有效的工具。     

可视化技术在发动机三维流动数值计算中的应用研究

基于MS Windows平台，应用面向对象技术，采用VisualC＋＋6．0编程，调用OpenGL图形库，我们对Marching Cubes经典算法进行了改进，实现了等值面及其体绘制、云图和流线的生成，开发了一个发动机三维瞬态数值模拟计算流场可视化系统。     

A Time Model for Time-Varying Visualization

The analysis of unsteady phenomena is an important topic for scientific visualization. Several time-dependent visualization techniques exist, as well as solutions for dealing with the enormous size of time-varying data in interactive visualization. Many current visualization toolkits support displaying time-varying data sets. However, for the interactive exploration of time-varying data in scientific visualization, no common time model that describes the temporal properties which occur in the visualization process has been established. In this work, we propose a general time model which classifies the time frames of simulation phenomena and the connections between different time scales in the analysis process. This model is designed for intuitive interaction with time in visualization applications for the domain expert as well as for the developer of visualization tools. We demonstrate the benefits of our model by applying it to two use cases with different temporal properties.