天文大數(shù)據(jù)可視化,是大型天文觀測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)從文本化向可視化轉(zhuǎn)換的過(guò)程,是理解宇宙大尺度結(jié)構(gòu)中的天體及其發(fā)展的重要方法。本文以LAMOST觀測(cè)數(shù)據(jù)為樣本,針對(duì)其百萬(wàn)級(jí)星點(diǎn)數(shù)據(jù)在宇宙空間和時(shí)間中的視覺(jué)表現(xiàn)渲染效果,提出了一套可視化技術(shù)的研究。通過(guò)遵循宇宙度量單位（kpc）,將每個(gè)獨(dú)立的自帶建模坐標(biāo)系的天體轉(zhuǎn)移到一個(gè)統(tǒng)一的世界（宇宙）坐標(biāo)系中,將繪制后數(shù)據(jù)進(jìn)行分割并分配到每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn),呈現(xiàn)較高分辨率的體積和邊緣表現(xiàn),進(jìn)行圖形匯總后體現(xiàn)出矢量場(chǎng)的方向信息,根據(jù)星體的軌跡參數(shù)進(jìn)行星點(diǎn)粒子的單獨(dú)跟蹤,完成基于點(diǎn)云對(duì)象的分級(jí)渲染。實(shí)驗(yàn)效果和分析說(shuō)明:能保持較高的科學(xué)正確性,同時(shí)能直觀且有效地體現(xiàn)更適合人的主觀感知的視覺(jué)效果。 

【文章來(lái)源】：電子制作. 2020,(Z2)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

LAMOST天區(qū)觀測(cè)覆蓋圖

現(xiàn)代天文大數(shù)據(jù),是由超級(jí)計(jì)算機(jī)“算”出的結(jié)果,而非以往只是單通道“看”到的結(jié)果,按照每秒千萬(wàn)億次的單位速度,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)算時(shí)間而輸出大級(jí)別體量的數(shù)據(jù)。這里提出兩級(jí)緩存的數(shù)據(jù)讀取解決方式。一級(jí)緩存:對(duì)天文大數(shù)據(jù)進(jìn)行直接識(shí)別,承接LAMOST觀測(cè)結(jié)果產(chǎn)生的關(guān)鍵信息,與此同時(shí)快速地對(duì)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)。服務(wù)器上的緩存管理系統(tǒng)異步將一級(jí)緩存的數(shù)據(jù)寫入二級(jí)緩存中。二級(jí)緩存:使用分布式技術(shù)共享內(nèi)存,將觀測(cè)數(shù)據(jù)存入不同的物理文件位置,為大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)查詢提供有效的便利。使用“基于點(diǎn)云對(duì)象的天文數(shù)據(jù)處理方法”,利用數(shù)據(jù)索引,把三維空間中臨近的天體數(shù)據(jù)統(tǒng)籌為一個(gè)層級(jí),當(dāng)數(shù)據(jù)在繼續(xù)執(zhí)行時(shí),將已經(jīng)執(zhí)行過(guò)的讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行釋放,緩解CPU壓力,能夠最大限度的滿足用戶對(duì)于系統(tǒng)性能的表現(xiàn)和操作要求。3.2 大數(shù)據(jù)的可視化呈現(xiàn)

第一步是數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換,使用主動(dòng)編碼識(shí)別,按照字段、記錄和文件的要求經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換公式,將原始格式數(shù)據(jù)按數(shù)組、記錄、集合和文件類型轉(zhuǎn)化為固定格式數(shù)據(jù),篩選并鎖定天文目標(biāo)特征,將噪音Noise數(shù)據(jù)清除后,形成系統(tǒng)可自動(dòng)解析的數(shù)據(jù)目標(biāo)。第二步是可視化數(shù)據(jù)呈現(xiàn)框架的搭建,形成圖像建立的基礎(chǔ),將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成具有空間特征的一個(gè)框架結(jié)構(gòu)。


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