NNW-TopViz流场可视分析系统

陈呈，赵丹，王岳青，邓亮，杨超，苏铖宇，王昉,*

1. 中国空气动力研究与发展中心 空气动力学国家重点实验室，绵阳 621000

2. 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

3. 西南科技大学 计算机科学与技术学院，绵阳 621000

计算流体力学(CFD)应用日益广泛[1-3]。借助高性能计算机系统，可以计算、存储规模具大复杂度高的CFD流场数据，但如何对数据进行准确的表达，一直是业界的难题之一[4]。流场可视化应用计算图形学相关方法和图形处理与显示技术，将数值模拟仿真获得的大量离散数据转换为图形图像或动画的形式，形象地将CFD仿真结果显示出来，从而能够直观、准确地展示数据内部的特性与本质，帮助科研人员分析其中的规律[5]。然而，随着CFD数值模拟技术的不断发展，求解问题的规模与复杂度不断提高，数据产出类型复杂、规模巨大[6]，因此需要提供与CFD数据产出相适应的可视分析工具。而高效可视分析工具要求数据可视化的周期短，数据分析的精准程度高，同时要求交互体验好，交互手段多样化。已有的可视化和可视分析工具难以同时满足以上需求，主要体现在以下几个方面：① 由于功耗的限制，微处理器性能的提高主要来自于片上处理器核数量的增加，计算机性能的发挥将依赖于多核并行软件的发展，然而并行可视化计算软件发展缓慢，与多核处理器的发展不匹配；② 流场数据中往往含有多种典型复杂物理特征，这些特征在洞察数据背后的科学规律方面发挥着至关重要的作用，已有的可视分析工具采用传统算法从海量数据中提取可视特征，提取时间长且精度低；……