高性能流场并行粒子追踪数据管理系统

杨昌和，李彦达，张江，王昉，袁晓如,*

1.北京大学 信息科学技术学院 机器感知与智能教育部重点实验室，北京 100871

2.北京大学 大数据分析与应用技术国家工程实验室，北京 100871

3. 北京大学，北京 100871

4. 中国空气动力研究与发展中心 计算空气动力研究所，绵阳 621000

随着科学、工程、生物医学等领域的不断发展，研究者们往往需要面对大量基于模拟和观测的科学数据，尤其在空气动力学领域，需要从中发现有意义的规律。科学数据包括标量场数据和矢量场数据，通常具有时变、多变量等特性，且体量庞大，特征复杂多变，因而用户直接对于数据本身进行演算和观测十分困难，需要十分庞大的理解代价。在此背景下，科学可视化方法应运而生。科学可视化是可视化研究领域中十分重要的组成部分，该技术赋予了科学数据具体又可操作的直观形态，帮助科学家们在图形世界中直接对信息进行操作和处理，赋予科学家们一种仿真的实时交互能力。科学家们通过对数据进行有效的可视化并分析出其中存在的特征，从而解释现象或者验证假设。

流场可视化是科学可视化中的重要组成部分，能够有效地帮助人们理解现实世界流场数据的复杂现象和动态演变的复杂现象和动态演变，是近年来科学研究中的重点问题，被广泛应用于燃烧、气候、航空等科学模拟和分析。国家数值风洞(NNW)工程[1]针对该方面进行了深入的研究。流场数据可视化方法可以分为4类，即直接可视化方法、基于纹理的可视化方法[2]、基于几何的可视化方法[3]以及特征提取方法[4]。……