關鍵字：可視化；網格計算；體繪製；面向網格的可視化
Abstract Scientific visualization is a process which in volves massive data sets and highly intensive the developments of computer hardware and network technologies, Scientific visualization has transited gradually from the parallel computation to the distributed computation of grid-enabled. Grid favors a new research direction, i.e.，grid-enabled visualization. In this paper , research contents, application， develop- ment trend and research direction of grid-enabled visualization is introduced.
Keywords Visualization；Grid Computing；Volume Rnedering；Grid-enabled Visualization
1．引言
科學計算可視化(Visualization in Scientific Computing，VISC)是20世紀80年代隨着計算機技術的迅速發展而出現的新興技術，其基本思想是“用圖形和圖像來表徵科學計算數據”,來發現和理解科學計算過程中各種現象。科學計算可視化作爲一種計算和數據密集型應用，往往需要較高的硬件配置，並常常利用並行技術進行加速。［1］隨着計算機硬件和網絡技術獲得長足發展，圖形硬件性能急速提升，科學計算分佈範圍不斷拓展，計算規模不斷擴大。網格技術就是在這種條件下產生的一種面向互聯網的分佈式計算方式，它是傳統的並行計算和分佈式計算在深度和廣度上的拓展。其目的.是利用分佈在網絡上的存儲和計算資源，通過對它們的動態組合爲解決超級計算問題提供支持。雖然網格技術仍在發展之中，但它所提供的資源匯聚、自治協調等功能將使得可視化應用在更廣的範圍內進行數據存儲和計算，更好地與科學計算程序集成，並讓更廣範圍的用戶通過網格以遠程或協作方式使用可視化應用。面向網格的可視化己經成爲可視化領域的一個新的研究方向。
2．面向網格的可視化主要研究內容
面向網格的可視化，其含義是受網格支持的可視化，或網格驅動的可視化，指的是利用網格的功能，爲並行/分佈式可視化提供基礎性支撐。圖１爲面向網格的可視化說明示意圖。網格技術支持互聯網範圍的可視化應用，它對於可視化應用的意義有以下幾個方面。［2］［3］
第一，隨着科學計算應用的發展，可視化數據集的存儲量和計算量不斷增大，而網格技術能夠通過動態的資源組織滿足數據存儲和計算的要求，它能提供自治和動態的資源管理，實現數據採集、存儲和計算的分佈，因而可以利用更廣範圍內的資源，增強人們理解和使用科學數據的認知能力，擴充海量數據處理的能力，延伸人類科學活動的範圍。
第二，可視化應用的高資源需求性必然限制其可訪問性，近年來，雖然PC處理器和圖形硬件的性能在以驚人的速度成長，但是仍然難以處理較大型數據的繪製，因此，長期以來，大數據量的可視化應用只能運行在高端並行計算機和PC集羣上，往往需要遠程使用。隨着互聯網的普及，遠程可視化的空間進一步擴大了。與基於Web的遠程可視化相比，網格提供了一個更爲統一的資源共享和使用平臺，在這個平臺上協調各種資源提供遠程可視化服務存在很多新的挑戰，因爲需要處理數據、計算和顯示等多種類型的分步。
圖1 面向網格的可視化說明示意圖
第三，作爲一種分佈式可視化應用，面向網格的可視化應當支持多用戶多任務，多個不同用戶應該可以同時使用系統而互不干擾，同時每個用戶又可以提交多個任務。另外，面向網格的可視化還應該爲多用戶間的協同提供支持。協同也是網格的一項重要特徵。網格提供虛擬組織支持，這種虛擬組織的概念除表現爲資源的虛擬化外，更突出表現爲多個用戶之間的協作。