ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МНОГОКАНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЛОГИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ОБЪЕМНОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ
Аннотация
Рассматривается задача оптимизации проектирования многоканальных систем,
используемых для прямой объемной визуализациис целью повышения качества её р е-
зультата. Объемная визуализация широко используется в современных системах ко м-
пьютерной визуализации, моделирования, симуляции, технического зрения, при этом
отличается необходимостью обработки больших объемов данных для возможности
получения высокого качества результата. Задача оптимизации проектирования мно-
гоканальных систем для объемной визуализации рассматривается с точки зрения дос-
тижения необходимого качества синтезируемого изображения при минимальных з а-
тратах. В работе предлагается метод логического синтеза таких систем, позволя ю-
щего получить оптимальные соотношения качества-затрат в зависимости от тре-
буемых параметров постановки задачи. Предлагаемый метод позволяет достигать
качества, близкого к результатам полного перебора, но требующего значительно
меньший объем вычислений. Для каждого канала системы определяется набор пер е-
менных, оптимизация которых обеспечит качество результата визуализации. На о с-
нове параметров оптимизации строится переключательная функция с помощью ди а-
граммы Вейча. Данный подход осуществляется программным путём в каждом канале
распределённой системы в реальном масштабе времени, что задаёт общую схему та-
кой методики. В процессе выполнения работы проводились экспериментальные иссл е-
дования зависимости точности решения и объема вычислений для прямой объемной
визуализации в каждом канале распределённой системы. Разработана методика о п-
тимального синтеза изображений при условии выравнивания качества воспроизведения
в небольшой группе каналов распределённой системы.
Литература
dannykh pri ob"emnoy vizualizatsii na raspredelennykh sistemakh [On problems and tasks of data
processing and organization in volumetric visualization on distributed systems], Izvestiya
YuFU. Tekhnicheskie nauki [.Izvestiya SFedU. Engineering Sciences], 2019, No. 4, pp. 153-163.
2. Vitiska N.I. i dr. Optimizatsiya pryamoy ob"emnoy vizualizatsii s programmiruemym
upravleniem kachestva: monografiya [Optimization of direct volumetric visualization with
programmable quality control: monograph]. Moscow: Izd-vo «Pero», 2020, 82 p.
3. Vitiska N., Selyankin V., Gulyaev N. An Approach to Optimization of Ray-Tracing in Volume
Visualization Based on Properties of Volume Elements, Proceedings of the Third International
Scientific Conference «Intelligent Information Technologies for Industry» (IITI’18). Springer
International Publishing, 2019, Vol. 1, pp. 148-158.
4. Strassburger S., Schulze T., Fujimoto R. Future trends in distributed simulation and distributed
virtual environments: results of a peer study, Proc. 40th Conferenceon Winter Simulation,
2008, pp. 777-785.
5. Morozov B.B. i dr. Osobennosti postroeniya sistem vizualizatsii na baze raspredelennoy
mul'timediynoy sredy [Features of building visualization systems based on a distributed multimedia
environment], Vestnik NGU. Seriya: Fizika [Bulletin of the NSU. Series: Physics],
2013, No. 4 (8), pp. 118-124.
6. Morozov B.B. i dr. Postroenie raspredelennoy mul'timediynoy virtual'noy sredy c
mnogokanal'noy vizualizatsiey mediadannykh na graficheskikh akseleratorakh [Building a distributed
multimedia virtual environment with multichannel visualization of media data on
graphics accelerators], Mater. 25-y Mezhdunarodnoy konferentsii po komp'yuternoy grafike i
zreniyu GrafiKon – 2015 [Proceedings of the 25th International Conference on Computer
Graphics and Vision GraphiCon-2015], 2013, pp. 166-170.
7. Vitiska N.I., Gulyaev N.A. Issledovanie i razrabotka metoda sokrashcheniya vychisleniy pri
trassirovke luchey v ob"emnoy vizualizatsii [Research and development of a method for reducing
calculations in ray tracing in volumetric visualization], Informatizatsiya i svyaz'
[Informatization and communication], 2018, No. 6, pp. 44-52.
8. Slyadnikov E.E. Modelirovanie raspredelennykh informatsionno-telekommunikatsionnykh
sistem s paketnoy peredachey dannykh [Modeling of distributed information and telecommunications
systems with packet data transmission], Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo
universiteta [Proceedings of the Tomsk Polytechnic University], 2008, No. 5, pp. 55-60.
9. Kalinichenko S.V., Khomonenko A.D. Model' otsenki operativnosti funktsionirovaniya
raspredelennykh avtomatizirovannykh sistem pri integratsii dannykh [The model of estimation
of efficiency of functioning of the distributed automated systems when integrating data],
Byulleten' rezul'tatov nauchnykh issledovaniy: elektronnyy nauchnyy zhurnal [Bulletin of the
results of scientific research: electronic scientific journal], 2012, No. 5 (4), pp. 47-57.
10. Barskiy A.B., Mel'nik D.I., Pirozhnik V.V. Model' upravleniya kachestvom vychisli-tel'nykh
sredstv raspredelennoy mnogokanal'noy sistemy massovogo obsluzhivaniya [The model of
quality management of computational means of a distributed multichannel queuing system],
Informatsionnye tekhnologii [Information technologies], 2019, No. 6 (25), pp. 358-367.
11. Shelobaev S.I. Matematicheskie metody i modeli v ekonomike, finansakh, biznese: ucheb.
posobie dlya vuzov [Mathematical methods and models in economics, finance, and business: a
textbook for universities]. Moscow: YuNITI-DANA, 2001, 367 p.
12. Arsen'ev Yu.I., Shelobaev S.I. Modeli i metody optimizatsii resursov sub"ektov rynka [Models
and methods of optimizing the resources of market subjects]. Moscow: Vysshaya shkola,
1998.
13. Arsen'ev Yu.I., SHelobaev S.I. Analiz, sintez i optimizatsiya sotsio-tekhno-ekonomicheskikh
sistem: nadezhnost', bezopasnost', effektivnost', kachestvo [Analysis, synthesis and optimization
of socio-techno-economic systems: reliability, safety, efficiency, quality]. Moscow:
Vysshaya shkola, 1998.
14. Meyhak H. Simultane Gesamtplanung im mehrstufigen Mehrproduktunternehmen. Mannheim,
1968.
15. Zwehl W. von. Programmierung Ganzzahlige, Handwörterbuch der Wissenschaften.
Stuttgart u.a, 1988.
16. Takha Kh. Vvedenie v issledovanie operatsiy [Introduction to the study of operations]. Moscow:
Mir, 1985, Vol. 1, Vol. 2.
17. Eddous M., Stensfild R. Metody prinyatiya resheniy [Methods of decision-making]. Moscow:
Audit, YuNITI, 1997.
18. Beshelev S.D., Gurvich F.G. Matematiko-statisticheskie metody ekspertnykh otsenok [Mathematical
and statistical methods of expert assessments]. Moscow: Statistika, 1980.
19. Bunkin V.A., Kuritskiy B.Ya., Sokurenko Yu.A. Spravochnik po optimizatsionnym zadacham v
ASU [Handbook of optimization problems in automated control systems]. Leningrad:
Mashinostroenie, 1984.
20. Arsen'ev Yu.I., Minaev V.S. Upravlenie riskami [Risk management]. Moscow: Vysshaya
shkola, 1997.
