Интеллектуальная технология визуализации результатов квантово- механическихх расчетов наноразмерных атомно-молекулярных систем Безгодов Алексей Алексеевич НИИ НКТ, СПбГУ ИТМО

2 Задачи научной визуализации Научная визуализация – это междисциплинарное направление науки, основным назначением которого является визуализация многомерных явлений и процессов Основная задача визуализация этих явлений – быстрый качественный и, возможно, количественный анализ больших объемов данных Требование к визуализации: –Интерактивность –Когнитивность

3 Примеры научной визуализации

4 Визуализатор как компонент HPC-NASIS Атомы Связи Поля: –Спиновой плотности –Электронной плотности –Переходной плотности –… Анимация –Оптимизация –Докинг –Нано гидродинамика –… Большой объем данных Сложные структуры данных

5 Концепция визуализатора Серверная визуализация Ассистирование пользователя «Игровые» технологии Необходимость установки ПО Необходимость поддержки пользователей Необходимость поддержки визуализатора в актуальном состоянии «Слабые» машины Сложность анализа Сложность настройки визуализации: - Много вариантов отображения параметров Низкая производительность Низкое качество визуализации

6 Серверная визуализация Браузер: IE, FF, Opera Вычислительные узлы Визуализатор Хранилище Экспертная система

7 Использование экспертных знаний Автоматический анализ результатов моделирования на основании экспертных знаний об их структуре Автоматическое конфигурирование визуализации Примитивы визуализации: –Атом –Поле –Орбиталь –… Объекты визуализации: –Молекулы –Общая электронная плотность –Орбитали –Спиновая плотность –Переходная плотность –…

8 Построение когнитивного интерфейса визуализации Интерактивный интерфейс пользователя Комплексное отображение результатов моделирования –Одновременное отображение нескольких параметров –Сопоставление отображаемых данных Ассистирование пользователю Визуализация результатов интеллектуального анализа данных

9 Технологии используемые в визуализаторе Volume rendering Hardware instancing –2 х Жесткая оптимизация: –PerfHUD –ShaderPERF

10 Примеры работы молекулярного визуализатора

11 Выводы Серверная визуализация позволяет решить проблему внедрения и поддержки визуализатора Ассистирование пользователю позволяет ускорить процесс анализа данных «Игровые» технологии позволяют достичь качественной и производительное оптимизации