10.14489/vkit.2016.03.pp.024-030

DOI: 10.14489/vkit.2016.03.pp.024-030

Бобков В. А., Май В. П., Мельман С. В.
ОБЪЕМНАЯ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ СИНОПТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
(c. 24-30)

Аннотация. Представлена разработка программных графических средств визуального анализа синоптических объектов на примере моделирования динамики развития тропического циклона от его зарождения до распада. Реализован метод пространственно-темпоральной визуализации динамики циклона с помощью вычисляемых по спутниковым данным температурных аномалий. Для увеличения вычислительной производительности обрабатываемых и визуализируемых данных применены шейдер и технологии CUDA (Compute Unified Device Architecture) многопроцессорной обработки на базе графических процессоров. Проведена экспери-ментальная проверка эффективности системы визуализации на модельных и реальных данных.

Ключевые слова: визуализация объемов; синоптические объекты; скалярные поля; анимация; аномалия; шейдеры; программно-аппаратная архитектура параллельных вычислений; тропический циклон.

Bobkov V. A., May V. P., Melman S. V.
THE VOLUME VISUALIZATION OF SYNOPTIC OBJECTS
(pp. 24-30)

Abstract. The volume visualization (volume rendering) is an important instrument in the problems of investigating dynamic of the synoptic objects of atmosphere and ocean. There is a strong demand to perfect the methods/algorithms of rendering in connection with a necessity of quick processing of large data volumes and gain in requirements on the speed and efficiency of 3D data rendering lightening the spatial perception of the synoptic objects. The given article presents the development of graphical software tools of visual analysis of the synoptic objects by the example of modeling the dynamic of progression of tropical cyclone from origin to decay. The specific singularities of securing and processing the synoptic data of different types are pointed. We developed the method and algorithmic tools of animation rendering of the dynamic of cyclone with the help of temperature anomalies of the physical fields calculated from the satellite data. The program structure of the developed rendering system is given. The methods of rendering of the physical fields of synoptic objects are realized. To increase the calculating capacity of the processed and rendered data we used shader and CUDA (Compute Unified Device Architecture) technologies of the multiprocessor processing on a basis of graphic processors. Experimental test of efficiency of rendering system by model and real data was conducted.

Keywords: Volume visualization; Synoptic objects; Scalar fields; Animation; Anomaly; Shaders, Compute Unified Device Architecture; Tropical cyclone.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

В. А. Бобков, В. П. Май, С. В. Мельман (Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН, Владивосток) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Eng

V. A. Bobkov, V. P. May, S. V. Melman (Institute of Automation and Control Processes, Far Eastern Branch of RAS, Vladivostok) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Нейман Ю. М., Хлебников В. А. Введение в теорию моделирования и параметризации педагогических тестов. М.: Прометей, 2000. 168 с.
2. Kang T., Cohen A. S. IRT Model Selection Methods for Dichotomous Items // Applied Psychological Measurement. 2007. V. 31, N 4. P. 331 – 358. doi: 10.1177/0146621606299.233
3. Baker F. B., Kim S. H. Item Response Theory: Parameter Estimation Techniques. NY: CRC Press, 2004. 528 p.
4. Ayala R. J. The Theory and Practice of Item Response Theory. NY: Guilford Press, 2009. 448 p.
5. Claeskens G., Hjort N. L. Model Selection and Model Averaging. NY: Cambridge University Press, 2008. 332 p.
6. Chalmers R. P. Mirt: A Multidimensional Item Response Theory Package for the R Environment // Journal of Statistical Software. 2012. V. 48, № 6. Р. 1 – 29.
7. Алгоритм конструирования критериально-ориентированного теста / Н. А. Бессарабов и др. // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2014. № 7. С. 42 – 48.

Eng

1. Neiman Iu. M., Khlebnikov V. A. (2000). Introduction to modeling theory and parameterization of pedagogical tests. Moscow: Prometei.
2. Kang T., Cohen A. S. (2007). IRT model selection methods for dichotomous items. Applied Psychological Measurement, July, pp. 331-358. doi: 10.1177/0146621606299.233
3. Baker F. B., Kim S. H. (2004). Item response theory: parameter estimation techniques. 2nd Ed. NY: CRC Press.
4. Ayala R. J. (2009). The theory and practice of item response theory. NY: Guilford Press.
5. Claeskens G., Hjort N. L. (2008). Model selection and model averaging. NY: Cambridge University Press.
6. Chalmers R. P. (2012). Mirt: a multidimensional item response theory package for the R environment. Journal of Statistical Software, 48(6), pp. 1-29. doi: 10.18637/jss.v048.i06
7. Bessarabov N. A., Bondarenko A. V., Kondratenko T. N., Timofeev D. S. (2014). An algorithm for constructing criterion-oriented test. Vestnik komp'iuternykh i informatsionnykh tekhnologii, (7), pp. 42-48. doi: 10.14489/vkit.2014.07.pp.042-048.

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

{jform=1,doi=10.14489/vkit.2016.03.pp.024-030}

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below:

{jform=2,doi=10.14489/vkit.2016.03.pp.024-030}