pyParaOcean, Hệ thống phân tích trực quan dữ liệu đại dương: pyParaOcean: Architecture

Bảng liên kết

• Tóm tắt và giới thiệu
• Dữ liệu đại dương
• pyParaOcean: Kiến trúc
• pyParaOcean: Chức năng
• Nghiên cứu trường hợp: Vịnh Bengal
• Phần kết luận
• Lời cảm ơn và tài liệu tham khảo

3. pyParaOcean: Kiến trúc

pyParaOcean là một plugin được phát triển dựa trên Paraview để phục vụ nhu cầu trực quan hóa của các nhà hải dương học, xem Hình 1. Paraview [AGL05] là một phần mềm trực quan hóa nguồn mở. Đường dẫn trực quan hóa trong Paraview là mạng luồng dữ liệu gồm các mô-đun thực thi. Mô-đun là một đơn vị chức năng trong Paraview không có hoặc nhiều cổng đầu vào và không hoặc nhiều cổng đầu ra. Một mô-đun trong Paraview có thể thực hiện một trong ba tác vụ: tạo dữ liệu (nguồn), xử lý và xử lý dữ liệu đến (bộ lọc) hoặc kết xuất/tạo hình ảnh (chìm). Paraview là một công cụ trực quan có mục đích chung và do đó bao gồm

một số lượng lớn người đọc, nguồn dữ liệu và bộ lọc. Số lượng lớn các bộ lọc có sẵn có xu hướng khiến việc điều hướng trở nên quá tải và khó khăn, đặc biệt đối với một chuyên gia về miền ứng dụng. Paraview cũng cung cấp cơ chế bao gồm các mô-đun mới thông qua plugin trong các tình huống mà bộ sưu tập mô-đun có sẵn không đáp ứng được nhu cầu của người dùng.

Plugin này là một tập hợp các bộ lọc cung cấp các công cụ trực quan hóa để phân tích tương tác dữ liệu đại dương 3D và các tính năng chuyên biệt như tính toán và hiển thị dòng xoáy, trực quan hóa nước có độ mặn cao và theo dõi các khối nước có độ mặn cao. Dữ liệu đại dương thường có sẵn dưới dạng mẫu trên lưới thẳng ở định dạng NetCDF. Plugin sử dụng các thư viện VTK và Paraview tích hợp khi thích hợp, được duy trì và hỗ trợ tốt và do đó được hưởng lợi từ sự hỗ trợ sẵn có từ cộng đồng người dùng. Plugin có thể được tải trong một vài bước đơn giản.

Paraview được thiết kế theo kiến trúc máy khách-máy chủ ba tầng, bao gồm máy chủ dữ liệu, máy chủ kết xuất và máy khách. Máy chủ dữ liệu chịu trách nhiệm thực hiện tất cả các tác vụ liên quan đến dữ liệu như đọc, ghi và lọc. Máy chủ kết xuất chịu trách nhiệm kết xuất và việc tương tác cũng như khám phá được thực hiện tại máy khách. Máy khách quản lý việc tạo, thực thi và hủy các đối tượng trên máy chủ nhưng không chứa dữ liệu. Kiến trúc này rất hữu ích để chạy các ứng dụng trong môi trường song song. Máy chủ dữ liệu và kết xuất có thể chạy trên máy chủ không đầu hoặc siêu máy tính trong khi thiết bị có người dùng cuối hoạt động như một máy khách. Khi được thực thi trên máy khách mà không có bất kỳ kết nối nào đến máy chủ từ xa, Paraview kết nối liền mạch với máy chủ tích hợp và cung cấp tất cả chức năng của nó. pyParaOcean được thiết kế để tận dụng khả năng song song hóa của Paraview, nhằm mở rộng quy mô với kích thước dữ liệu lớn hơn. pyParaOcean nhằm mục đích cung cấp một bộ bộ lọc chuyên sâu, dễ tiếp cận và dễ sử dụng dành riêng cho nhu cầu của nhà hải dương học.