Методы и структуры данных эффективной визуализации открытых пространств

• Автор: Минаев, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность темы.

Состояние проблемы

Объект исследования.

I ель работы.

Научная новизна.

Практическая ценность.

Основные результаты выносимые на защиту

Апробация работы

Глава 1. Алгоритмы визуализации открытых пространств, их особенности и области

применения
Введение.
Описание интерактивной системы визуализации
Основные виды систем визуализации
Критерии выбора системы визуализации.
Проблемы визуализации открытых пространств.
Классификация методов увеличения скорости визуализации.
Заключение.
Глава 2. Описание предлагаемого алгоритма визуализации и используемых структур данных
Введение.
Используемые принципы повышения временной эффективности алгоритма визуализации
Общин алгоритм визуализации открытых пространств.
Структуры данных, используемые в предлагаемом алгоритме
Заключение.
Глава 3. Оценка ресурсной эффективности предлагаемого и базового алюритмов
Введение.
Определение базового алгоритма.
Оценка ресурсной эффективности базового алгоритма визуализации открытого
пространства
Оценка ресурсной эффективности разработанного алгоритма визуализации открытого
пространства
Ресурсная эффективность улучшений.
Заключение
Глава 4. Программная реализация разработанного алгоритма визуализации открытых
пространств, его применение и эксплуатация.
Введение
Проблемы реализации высокоскоростного рендеринга для систем реального времени.
Программная реализация алгоритма в рамках системы визуализации
Экспериментальная оценка ресурсной эффективности предлагаемого алгоритма
Использование разработанной системы визуализации для интерактивной
картографической системы Е1ес1готар.
Заключение
Заключение.
Литература


В случае успешного завершения работы над проектом разработчик получает продукт, который в точности соответствует заложенным в него требованиям, т. Такой подход обычно применяют в том случае, если отображаемых данных не так много или они достаточно просты. Разработка собственной системы визуализации оправдана в таком случае, поскольку она не так сложна. Разрабатывать свою систему визуализации приходиться также в обратном случае — когда отображаемые данные слишком специфичны и для их обработки не существует готовых средств. Если разработчик собирается использовать существующую систему визуализации, то ему предстоит сделать разумный выбор из существующих библиотек, руководствуясь рядом важных критериев. Они могут быть свободно распространяемыми или закрытыми. Обычно лицензия на использования закрытой библиотеки стоит немалых денежных средств. В таких системах реализовано гораздо больше функций по настройке визуализации, чем в их свободных аналогах. Поэтому выбор конкретной библиотеки зависит от сложности сцены и планируемых функций продукта. Если они достаточно просты, то можно использовать какую-нибудь свободную систему с открытым исходным кодом, в противном случае придется покупать лицензию на использование болсс мощной библиотеки. Использование существующих библиотек всегда связано с риском не найти там необходимую функцию, которая необходимая для разработки собственного проекта. Кроме того, время, необходимое для того, чтобы разобраться со сторонней библиотекой может быть настолько велико, что его можно сравнить со временем разработки собственной системы визуализации. К сожалению, несмотря на множество исследований в области документирования, ситуация продолжает оставаться проблемной. Использование существующей библиотеки является рациональным выбором, если данные представляют собой типичную трёхмерную сцену, для которых уже существует множество хороших подходов. Рис. Алгоритм работы системы реального времени. При запуске системы происходит её инициализация в ходе которой загружаются вес необходимые данные и выполняется их начальная настройка. Отображаемые данные, как правило, хранятся в уже подготовленном для визуализации формате, таким образом их настройка упрощается. Данные в таком подготовленном формате являются трехмерной сценой, которую нужно непрерывно отображать. Таким образом, создаётся несколько уровней описания сцены, которые должные быть соответствующим способом загружены в программу. Важное значение имеет объём загружаемых данных. Если все распакованные данные приложения могут разместиться в оперативной памяти компьютера, то они в неё загружаются на этапе инициализации. В противном случае такое невозможно и возникают проблемы нехватки памяти. Их решением может являться сжатие данных в оперативной памяти, применительно к конкретной задаче или динамическая подгрузка в процессе выполнения программы. Загруженные данные будут окончательно освобождены на последнем этапе финализации, где происходит удаление всех программных объектов и завершение работы приложения. Вся работа системы реального времени протекает в бесконечном цикле, на каждой итерации которого система реагирует на различные сигналы, которые она может считывать с устройств ввода или каких-либо датчиков. Например, это могут быть датчики температуры, давления, положения объектов в пространстве, какие-либо значения в базе данных или же устройства ввода: клавиатура, мышь, тачскрин, манипуляторы для систем виртуальной реальности и т. Реагирование на сигналы может и вообще отсутствовать, например в системах компьютерного моделирования каких-либо процессов (физических, химических, биологических. Моделирование является важнейшей частью приложения поскольку выполняет его основную функцию, заключающуюся в расчете текущего состояния системы. На данном этапе вычисляются все текущие параметры моделируемого процесса с помощью алгоритмов специфичных для каждой конкретной задачи [7,]. Эти параметры не являются готовыми для отображения данными, но именно из них эти данные получаются.