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Plug-in NVIDIA IndeX para ParaView

Visualización de volúmenes interactiva para acelerar el descubrimiento

INTERACTUAR CON TODO EL CONJUNTO DE DATOS.
ACELERAR LA OBTENCIÓN DE RESULTADOS.

La rápida visualización de los resultados de la simulación es esencial en todo proceso de descubrimiento científico, pero las herramientas de visualización existentes no son capaces de trabajar en tiempo real con grandes conjuntos de datos estructurados y no estructurados.

NVIDIA IndeX^™ es una herramienta líder de visualización de volúmenes para HPC que contribuye en la realización de este desafío. Aprovecha toda la potencia de cálculo de las GPU para ofrecer un rendimiento en tiempo real con grandes conjuntos de datos mediante la distribución de las cargas de trabajo de visualización en un clúster acelerado por GPU.

Ahora, IndeX está integrada en ParaView, una de las herramientas de visualización más populares en HPC. De esta forma, los usuarios tienen acceso a las características de IndeX con la última versión de ParaView, así aprovechan la interactividad en tiempo real con los flujos de trabajo de la visualización de volúmenes existentes. Además, IndeX permite adaptar el rendimiento de la visualización al volumen de datos para que los investigadores puedan analizar todo el conjunto de datos disponible en su resolución original y acelerar así la obtención de resultados.

Comprueba cómo NVIDIA IndeX posibilita la edición de funciones de transferencia en tiempo real con ParaView

Ver Vídeo [01:40]

CARACTERÍSTICAS Y VENTAJAS

El plug-in NVIDIA IndeX para ParaView adapta la visualización de volúmenes interactiva que se escala con los datos para que los investigadores puedan analizar todo el conjunto de datos disponible y acelerar así la obtención de resultados.

Supernova con colapso del núcleo

Representación de proyección de rayos estándar

Renderizado de proyección de rayos estándar

Preajuste de mejora de profundidad e indicaciones visuales basadas en la profundidad

Preajuste de mejora de bordes que resaltan las siluetas

XTREME ACCELERATED COMPUTING PARA ELEMENTOS VISUALES AVANZADOS

Xtreme Accelerated Computing (XAC) es una característica del SDK de NVIDIA IndeX que permite que los cálculos del usuario se efectúen durante el tiempo de ejecución. El plug-in de ParaView para IndeX aprovecha la interfaz de XAC y los valores predefinidos avanzados de objetos visuales para obtener más información sobre los conjunto de datos al resaltar las estructuras clave. Por ejemplo, el valor predefinido de mejora de profundidad resalta las indicaciones visuales basadas en la profundidad, mientras que el valor predefinido de mejora de bordes resalta las siluetas en el conjunto de datos.

Conjunto de datos cedidos por el Dr. Blondin de la Universidad Estatal de Carolina del Norte.

Renderizado multigeométrico simultáneo de las nubes como volumen y de la dirección del viento como líneas de corriente

REPRESENTACIÓN MULTIGEOMÉTRICA SIMULTÁNEA

Los datos de simulaciones a gran escala suelen contener información sobre diversos atributos. Por ejemplo, la simulación meteorológica incluye la velocidad del viento, datos de nubes, la temperatura y la presión. Todos estos atributos se representan como tipos primitivos distintos para mejorar su percepción. Las nubes se representan como volúmenes y la dirección del viento suele representarse como líneas de corriente o glifos. El complemento ayuda a mejorar el análisis al permitir a los usuarios combinar la geometría representada con una profundidad correcta por ParaView con la representación de volúmenes de IndeX.

Conjunto de datos cedidos por Niklas Röber de DKRZ

La región definida por el usuario aísla los datos innecesarios y permite ver la estructura del horizonte en la información sísmica 3D

REGIÓN DEFINIDA POR EL USUARIO

La visualización es la mejor manera de analizar y extraer información de datos volumétricos a gran escala. En los casos en los que todo el conjunto de datos es interesante, resaltar características clave y visualizar un subconjunto mejora la productividad. Este plug-in permite que los usuarios seleccionen libremente las áreas que les interesen, de forma que no solo eliminan la información no deseada, sino que también se mejora el rendimiento al renderizar únicamente la región seleccionada. Por ejemplo, en el conjunto de datos volumétricos sísmicos en 3D que aparecen a continuación, existen regiones innecesarias que obstruyen la estructura del horizonte en la parte inferior. Al seleccionar una región reducida de interés, se enfoca el horizonte para mejorar el análisis.

Examen más sencillo y detallado de datos volumétricos mediante la segmentación 2D

SEGMENTACIÓN MÚLTIPLE DE VOLÚMENES

Los datos volumétricos contienen información útil, pero la tercera dimensión también añade complejidad al análisis de datos. Ahora, puedes observar varias estructuras a la vez en un conjunto de datos con una segmentación múltiple de planos. Las segmentaciones de datos en los planos paralelos y perpendiculares pueden ser analizadas para identificar efectos relacionales, lo que acelera el análisis al proporcionar una perspectiva detallada de las características clave de los conjuntos de datos. Algunas características, como los casos de uso de vórtices en simulaciones de flujos CFD que eran complicados de identificar únicamente con representaciones volumétricas, ahora pueden analizarse de manera más sencilla con segmentaciones 2D.

Conjunto de datos cedidos por Jackie Chen de Sandia National Lab.

Ver Vídeo [02:02]

VISUALIZACIÓN EN TIEMPO REAL DE DATOS DE VOLÚMENES ESTRUCTURADOS Y NO ESTRUCTURADOS

El plug-in IndeX con ParaView permite a los investigadores analizar los datos simulados a máxima resolución y en tiempo real al renderizar grandes volúmenes de datos a altas frecuencias de fotogramas. Al poder ver la totalidad de los datos, los investigadores consiguen recopilar la información más interesante para profundizar en su análisis, lo que permite acelerar los descubrimientos.

Ver Vídeo [02:03]

FLUJO DE TRABAJO SENCILLO

El plug-in IndeX para ParaView permite a los usuarios aprovechar las características avanzadas de IndeX a través de la interfaz de ParaView. Evita tener que aprender a usar una nueva herramienta, mantiene invariable el flujo de trabajo y permite a los usuarios centrarse en su investigación y obtener resultados antes.

Rendimiento acelerado por GPU del plug-in IndeX para ParaView para centros de datos

RENDIMIENTO A ESCALA

Las herramientas actuales de visualización de volúmenes no permiten a los científicos interaccionar con datos a gran escala en tiempo real. Los científicos pueden esperar unos segundos para cargar cada interacción o emplear métodos alternativos basados en procesos iterativos hasta reunir los datos más interesantes. El plug-in IndeX para ParaView ofrece rendimiento en tiempo real con grandes volúmenes de datos mediante la distribución entre distintos nodos de un cluster acelerado por GPUs.

PLUG-IN DE CÓDIGO ABIERTO

La ventaja del software de código abierto reside en que los usuarios pueden adaptar la aplicación a sus necesidades concretas. Al igual que ParaView, el plug-in IndeX también es de código abierto, lo que permite usarlo fácilmente con versiones personalizadas de ParaView. El plug-in se puede compilar como cualquier otro plug-in estándar de ParaView sin necesidad de herramientas o compiladores especiales.

Gracias al BSC, podemos generar modelos de gran tamaño del corazón humano. Para verificar la precisión de los modelos, necesitamos visualizar el conjunto de datos completo, y una alta interactividad en la visualización es esencial para obtener resultados significativos. El plug-in IndeX nos permitió visualizar en tiempo real nuestro modelo de 54 millones de células tetraédricas. Pero lo mejor de todo es que se integra directamente en nuestro actual flujo de trabajo ParaView.

- Mariano Vázquez, Barcelona Supercomputing Center.

OTRAS NOVEDADES

Ofrece interactividad en tiempo real para grandes conjuntos de datos
Mezcla de profundidad correcta con primitivas de ParaView
Streaming dinámico y almacenamiento en caché de GPU de datos de volumen variables en el tiempo

Compatible con todos los formatos de datos habituales de ParaView
Composición con geometrías ParaView en un solo nodo
Edición Workstation preconfigurada para Windows y Linux

PLUG-IN PARAVIEW PARA ESTACIONES DE TRABAJO
Y CLÚSTERES HPC

Existen dos versiones del plug-in. El plug-in es gratuito para estaciones de trabajo o servidores de un solo nodo. Para sistemas de alto rendimiento a escala en sistemas de varios nodos y aceleración en la GPU, la edición para cluster del plug-in se comercializa bajo licencia para usuarios comerciales y sin coste para usuarios académicos.

Para obtener más información y compartir impresiones, visita la página del foro IndeX.

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