pyParaOcean, система визуального анализа данных об океане: pyParaOcean: архитектура

Таблица ссылок

• Аннотация и введение
• Данные об океане
• pyParaOcean: Архитектура
• pyParaOcean: функциональные возможности
• Практический пример: Бенгальский залив
• Заключение
• Благодарности и ссылки

3. pyParaOcean: Архитектура

pyParaOcean — это плагин, разработанный на базе Paraview для удовлетворения потребностей океанографов в визуализации (см. рисунок 1). Paraview [AGL05] — это программное обеспечение для визуализации с открытым исходным кодом. Конвейер визуализации в Paraview представляет собой сеть потоков данных исполняемых модулей. Модуль — это функциональная единица в Paraview с нулем или более входными портами и нулем или более выходными портами. Модуль в Paraview может выполнять одну из трех задач: создавать данные (источник), обрабатывать и обрабатывать входящие данные (фильтр) или визуализировать/создавать изображение (приемник). Paraview — это инструмент визуализации общего назначения, который, следовательно, включает в себя

большое количество читателей, источников данных и фильтров. Огромное количество доступных фильтров может оказаться ошеломляющим и трудным для навигации, особенно для эксперта в области приложений. Paraview также предоставляет механизм включения новых модулей через плагины в сценариях, где доступная коллекция модулей не соответствует потребностям пользователя.

Плагин представляет собой набор фильтров, которые предоставляют инструменты визуализации для интерактивного анализа трехмерных данных об океане, а также специализированные функции, такие как расчет и визуализация вихрей, визуализация воды с высокой соленостью и отслеживание водных масс с высокой соленостью. Данные об океане обычно доступны в виде выборок на прямолинейной сетке в формате NetCDF. Плагин использует встроенные библиотеки VTK и Paraview, когда это необходимо, которые хорошо обслуживаются и поддерживаются и, следовательно, получают выгоду от поддержки со стороны сообщества пользователей. Плагин можно загрузить за несколько простых шагов.

Paraview спроектирован как трехуровневая клиент-серверная архитектура, состоящая из сервера данных, сервера рендеринга и клиента. Сервер данных отвечает за все задачи, связанные с данными, такие как чтение, запись и фильтрация. Сервер рендеринга отвечает за рендеринг, а взаимодействие и исследование выполняются на клиенте. Клиент управляет созданием, выполнением и уничтожением объектов на серверах, но не содержит данных. Эта архитектура полезна для запуска приложений в параллельной среде. Сервер данных и рендеринга может работать на автономном сервере или суперкомпьютере, в то время как устройство с конечным пользователем выступает в качестве клиента. При запуске на клиенте без какого-либо подключения к удаленному серверу Paraview легко подключается к встроенному серверу и обеспечивает все его функциональные возможности. pyParaOcean предназначен для использования возможностей распараллеливания Paraview для масштабирования при больших объемах данных. Цель pyParaOcean — предоставить обширный, доступный и простой в использовании набор фильтров, отвечающих потребностям океанографа.