Institute of Computational Mathematics and Mathematical Geophysics

Abstracts

Mathematical problems in geotechnologies

В последнее время все большую актуальность приобретает разработка специализированного программного обеспечения математического моделирования и визуализации научных расчетов. Современные подходы к разработке таких систем основываются на принципах объектно-ориентированной методологии. При этом интегрированные приложения моделирования и визуализации имеют общую открытую архитектуру, включающую объектно-ориентированное ядро, инвариантное по отношению к различным областям и проблемам, унифицированный графический интерфейс пользователя и специализированные прикладные библиотеки классов, реализующие конкретные задачи, например, геофизики. Объектно-ориентированный подход в таком случае дает возможность использовать механизмы инкапсуляции, наследования и полиморфизма, как при реализации самого унифицированного ядра, так и при разработке прикладных библиотек классов. Разнообразие задач из области геофизики обуславливает необходимость выработки общего подхода к их решению. В этом плане актуальной является разработка унифицированного графического интерфейса, сочетающего в себе средства управления пакетом внешних программ (например: моделирование и расчет геометрии), а также средства визуализации и редактирования полученного визуального образа. Такая программная система должна содержать расширенные средства интеграции уже реализованных задач и возможной адаптации к новым.

На основе проводимых в течение ряда лет разработок программного обеспечения для визуализации геофизической информации и в соответствии с принципами объектно-ориентированной методологии была создана система, работающая в ОС WINDOWS и предназначенная для запуска и управления процессом решения геофизических задач, обработки и визуализации геофизической информации.

Система имеет открытую архитектуру и включает в себя следующие основные компоненты:
1. графический пользовательский интерфейс;
2. комплекс программ машинной графики для расчета геометрии двух и трехмерных сцен;
3. комплекс программ 2D и 3D визуализации.

Для плоских задач разработаны алгоритмы изогеометрического сглаживания и построения треугольных сеток с ограничениями и возможностью адаптации к геометрии области. Для трехмерного случая разработаны алгоритмы тетраэдризации Делоне и эффективного геометрического поиска в произвольной тетраэдрической сети.

Разработанная система может быть использована для решения задач автоматизации вычислительного эксперимента с геофизическими моделями, обработки и визуализации геофизической информации. Эта система обладает современным эргономичным пользовательским интерфейсом, и развитыми возможностями расширения своей контекстной и функциональной базы за счет динамического встраивания дополнительных, внешне реализованных компонент, оформленных как DLL Windows. Такие DLL (плагины) можно использовать например для функций графики и конвертирования.

В рамках системы имеется возможность запускать как 32-разрядные WINDOWS-приложения, так и обычные 16-разрядные. При этом можно задавать режим работы системы, используя механизм сценариев расчета. Встроенный векторный графический редактор имеет расширенный набор функций в том числе, работающих в динамическом режиме, например, перенос символов вдоль линий и т.д. Возможно конвертирование в популярные векторные и растровые графические форматы. В принципе при соответствующей модификации данный программный пакет может использоваться как «толстый» клиент в распределенной системе для решения задач геофизики и визуализации.

Список литературы
1. Куликов А.И. Визуализация геофизической информации // Труды 12-й Международной Конференции по Компьютерной Графике и Машинному Зрению ГрафиКон’2002. Ниж. Новгород. 16-21 сентября 2002 г. – С. 204-211.

Mail to Webmaster

|Home Page| |English Part|

Go to Home