Remote visualization system based on particle based volume rendering

画像詳細度制御を利用した粒子ベースボリュームレンダリングによる遠隔可視化システム

河村 拓馬 ; 井戸村 泰宏   ; 宮村 浩子  ; 武宮 博; 坂本 尚久*; 小山田 耕二*

Kawamura, Takuma; Idomura, Yasuhiro; Miyamura, Hiroko; Takemiya, Hiroshi; Sakamoto, Naohisa*; Koyamada, Koji*

この論文は遠隔地にあるスーパーコンピュータ上の大規模データに対する対話的な可視化を目的とした、粒子ベースボリュームレンダリング(PBVR)に基づく遠隔可視化システムについて提案するものである。遠隔PBVRシステムはレンダリングに必要な粒子データを生成するサーバとボリュームレンダリングを実行するクライアントから構成され、粒子データのサイズは画像解像度により計算されるものであり元のボリュームデータよりも十分に小さくなるという特徴がある。そのためネットワークの帯域幅に従って高フレームレートを得るための柔軟な画像詳細度制御が可能である。サーバはハイブリッドなプログラミングモデルにより様々なプラットフォームの高並列環境下で最適化可能である。この手法によりサーバ上のマッピング処理速度はCPU単体と比較して二桁高速化され、約一億格子のデータを数秒で処理可能である。提案手法を商用の可視化ツールと比較し、全体性能が激的に高速化されたことを確認した。

In this paper, we propose a novel remote visualization system based on particle-based volume rendering (PBVR), which enables interactive analyses of extreme scale volume data located on remote computing systems. The remote PBVR system consists of Server, which generates particles for rendering, and Client, which processes volume rendering, and the particle data size becomes significantly smaller than the original volume data. Depending on network bandwidth, the level of detail of images is flexibly controlled to attain high frame rates. Server is highly parallelized on various parallel platforms with hybrid programing model. The mapping process is accelerated by two orders of magnitudes compared with a single CPU. The structured and unstructured volume data with 100 millions of cells is processed within a few seconds. Compared with commodity Client/Server visualization tools, the total processing cost is dramatically reduced by using proposed system.