基于MPI的海洋環(huán)境信息并行可視化技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)極大地促進(jìn)了計(jì)算科學(xué)的發(fā)展，同時(shí)對(duì)計(jì)算的要求也在不斷提高。由于受到計(jì)算機(jī)硬件速度和技術(shù)水平的限制，單處理機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了眾多領(lǐng)域中具有挑戰(zhàn)性的大規(guī)模計(jì)算課題對(duì)計(jì)算資源的需求。一種高效并且流行的解決辦法就是采用并行計(jì)算來(lái)提高計(jì)算能力。 海洋環(huán)境信息的可視化對(duì)海洋科學(xué)的發(fā)展有著重要的作用，它把采集到的物理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形、圖像，并通過(guò)給體數(shù)據(jù)賦顏色和不透明度，以及改變觀察角度等方式來(lái)展現(xiàn)海洋環(huán)境信息的各種特征，而光線投射體

2、繪制技術(shù)是三維數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化的主要技術(shù)手段之一，它不僅能夠表現(xiàn)出三維對(duì)象的表面特征，也能顯示其內(nèi)部信息，因此被廣泛地應(yīng)用于海洋環(huán)境信息的可視化中。然而，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的海洋環(huán)境信息的數(shù)據(jù)量往往十分巨大，目前即使應(yīng)用高性能的單臺(tái)計(jì)算機(jī)，也難以在對(duì)海洋環(huán)境信息進(jìn)行遠(yuǎn)程交互式可視化過(guò)程中達(dá)到實(shí)時(shí)顯示的效果。因此，研究大規(guī)模海洋環(huán)境信息的并行可視化技術(shù)顯得尤為重要。 設(shè)計(jì)高效的并行程序是實(shí)現(xiàn)高性能并行計(jì)算的關(guān)鍵。常用的并行編程工具有MPI

3、(MassagePassingInterface)，OpenMP，PVM等，其中MPI以其可移植性好、功能強(qiáng)大、效率高等優(yōu)點(diǎn)而被并行計(jì)算界廣泛的接收，成為消息傳遞并行編程模式的標(biāo)準(zhǔn)。本課題來(lái)源于國(guó)家海洋信息中心承擔(dān)的國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目“基于網(wǎng)格的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)共享與信息服務(wù)技術(shù)的研究(2006AA092139)”的子課題。主要介紹了在海洋環(huán)境信息可視化服務(wù)平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋躍層的并行分析及可視化的研究，主要包括完成數(shù)據(jù)獲取模塊、可視