大规模天文时序粒子数据的可视化

摘要：

时序数据的可视化是理解宇宙结构形成与演化的重要手段。围绕大规模天文数值模拟输出的近百 TB 粒子时序数据的可视化,针对数据的高动态范围色调映射问题,提出一种基于统计直方图的算法,实现了时序上色调连贯的可视化；同时,在插值重建演化过程时,考虑到模拟输出的每个关键帧的数据依据 Hilbert 三维填充曲线分布于2048个文件中,在一次可视化中通常有相当部分的文件包含的数据不会进入视锥内,据此提出一种文件尺度上根据前后关键幀预判插值幀可见性的剪裁算法,将前后关键帧可见数据文件的序号集合作为插值幁可见数据文件的序号集合；对裁剪结果进行实时插值和投影,通过裁剪算法大幅降低计算量、存储和I/O,并通过Hilbert哈希元胞快速完成裁剪过程；最后给出了算法的性能和效果分析。可视化结果表明文中算法可以直观、有效地表达大规模数据所包含的宇宙结构形成细节与演化信息。

关键词：时序数据、高动态范围、粒子绘制、科学可视化、色调映射

分类号：TP301(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金91230115;中国科学院信息化专项项目XXH2503-02

在线出版日期：2015-01-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1-8