2018 Fiscal Year Research-status Report
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17K00169
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
坂本 尚久 神戸大学, システム情報学研究科, 講師 (20402745)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 可視化 / ソフトウェアレンダリング / ソフトウェアレンダリング / 並列レンダリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、スパコン上で計算される大規模データを手元の可視化用端末に移動させることなく、Webブラウザを通して手軽に探索的な可視化が行えるデータ分析環境を構築することである。2018年度は、前年度開発したソフトウェア実行基盤環境を拡張し、大規模数値計算結果に対して対話的な可視化パラメータの変更を可能とする基盤技術の開発を行った。具体的には、本研究で開発を進める粒子ベースレンダリング向けに次の２つの基盤技術を開発した。
(1) 並列アンサンブル平均処理技術：前年度開発した並列可視化実行基盤環境上に、分散環境下で計算される大規模数値計算結果向けに、各プロセスで生成される部分画像を効率よく重畳処理するための並列アンサンブル平均処理技術を完成させた。実験により、提案手法は中間データ（粒子データ）を格納する必要がないためメモリコストを大幅に削減できる一方で、全体処理時間がアンサンブル数および並列数に依存する部分画像データの転送回数に強く依存することが明らかとなったが、同時に複数部分画像の一括転送処理を行うことでデータ転送コストの削減が可能であることがわかった。
(2) 適応的粒子調整技術：伝達関数を経由した可視化パラメータの変更には、従来では粒子データの再生処理が必要であったが、空間充填率に基づく粒子生成技術を並列レンダリング技術に適用することによって対話的な伝達関数操作を実現した。実験では、従来法と同程度の粒子数を用いて、伝達関数に応じて適応的に粒子投影を行うことによって、同程度の画質を保ちつつ投影粒子数を削減し、処理速度の大幅な高速化（約2.5倍）に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究開始当初、利用を想定している京コンピュータ上での動作環境構築にいくつかの問題が発生していたものの、前年度開発した基盤環境を利用して効率よく当初予定していた通りの開発を進めることができた。また、研究成果については論文誌および国際会議などで発表することができており、概ね順調に視点していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度となる来年度は、これまでに開発した基盤技術を使って実際の利用者を想定したデータ探索環境の構築を進め、対象とする問題に対して本システムがどの程度効果的であったかを検証し、大規模数値計算向け視覚的分析基盤環境としての公開を予定している。また、本研究で主に利用を想定している京コンピュータは2019年度内にシステムを停止する予定であるが、停止期間内に利用可能となる京クラウド環境での検証を進める予定であり、すでに事前実験で動作検証を進めている。研究代表者が所属する神戸大学のGPUスパコン（Π-vizstudio）での検証も予定している。
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[Presentation] HIVE: A Cross-Platform, Modular Visualization Ecosystem for Heterogeneous Computational Environments2018
Author(s)
Jorji Nonaka, Kenji Ono, Naohisa Sakamoto, Kengo Hayashi, Tomohiro Kawanabe, Fumiyoshi Shoji, Masahiro Fujita, Kentaro Oku, Kazuma Hatta
Organizer
The 2018 Conference on Supercomputing (SC18), Research Poster
Int'l Joint Research
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