核外算法在可视化中的应用

大规模数据的可视化一直是科学计算可视化中极具挑战性的一个研究领域,因为生成的计算数据常常太大不能一次性完全输入到计算机的内存中,以至于数据在快速内存和相对慢速的外存(比如磁盘)之间的输入和输出成为计算的一个瓶颈。在没有大内存高性能并行机但内存相对太小的PC机不能一次性装载可视化数据的情况下,提出了核外算法和可视化技术有机结合在PC机上大量数据的可视化,具体实现了核外算法在PC上对大量数据的局部分块显示、全局粗糙显示、局部分块和全局粗糙相结合显示、数据点的查找。实验验证了核外算法在PC机上对大量不可一次性导入内存的数据显示和数据查找上是一种简便、省时、高效的方法。

改进顶点聚类方法的并行核外模型简化算法

面向大型网格模型的简化问题,提出了一种基于顶点聚类方法采用多数据流策略的并行核外模型简化算法。算法首先将传统顶点聚类简化算法中的代表点计算方法改进为顶点筛选方法,进而设计了一种适用于分布式计算环境的数据外存储策略,最后采用多数据流的思想改进单元筛选与顶点筛选两个方法的执行过程,从而形成完整的并行核外模型简化算法。实验结果表明,该算法有效避免了基于区域分解的并行算法对模型结构的破坏,提高了模型简化的质量;相比于多种现有的并行算法,该算法极大程度优化了并行资源的负载分配问题,具备更为理想的加速比和并行效率。

虚拟共享存储系统中核外计算的实现

本文提出了在虚拟共享存储系统中实现核外计算的方法 ,对如何把核外计算与共享存储编程环境相结合进行了详细的讨论 ,提出了核外化页面表的概念 ,给出了相应的数据结构描述 ;同时 ,举例说明这种实现方法的优越性 ,并提出了实现过程中的一些优化方法。。

并行核外高阶矩量法分析机载天线受扰特性

利用核外算法,将计算机硬盘动态的纳入矩量法求解过程打破内存的限制,同时采用并行计算技术加速矩量法的求解过程。通过某飞机的双站雷达散射截面(RCS)计算,验证了核外算法的正确性。最后,将并行核外高阶矩量法用于机载伞形印刷振子天线阵列辐射特性分析,结果表明,该方法可充分利用计算机的硬盘,扩大矩量法可求解问题的规模。

基于OGRE的大规模场景核外渲染的研究

传统视景系统中采用所有模型全部加载进内存的方式,不适用于超过了内存大小的模型的渲染,也严重影响实时性。针对此问题,本文首先将大型场景模型进行预处理,切分成适合核外数据加载的较小模型,然后通过视点预测、模型预加载、视域外模型的卸载等操作实现超大场景模型的实时渲染。经实验验证,该方法可以实现超过内存限制的大场景模型的实时绘制,效率较高。

一种使用八叉树的半空间MLFMA区域分解算法

为了在有限资源的情况下快速准确地分析半空间电大目标的电磁散射特性,提出一种使用八叉树结构的并行半空间多层快速多极子区域分解算法。通过利用多层快速多极子算法在空间中形成的八叉树结构,自适应地对未知量进行分组来实现区域的划分,从而避免了在区域之间创建虚拟交界面,降低了模型的处理工作量。为保证区域间电流的连续性,在边界处严格计算1/4阻抗,使结果更加精确。对于半空间环境,引入复镜像源来计算半空间近相互作用,并且引入实镜像源来计算半空间远相互作用。通过与商业软件FEKO整体解对比分析,证明了算法的可靠性和精确性。采用核外算法将转移因子等复用数据存储在硬盘中,并与整体解资源消耗进行对比,证明这种算法能有效地减少内存消耗。最后,给出一个千波长半空间舰船区域分解算例,证明所提出的算法能够在有限的计算资源情况下仿真电大尺寸模型。