1、科學計算可視化是指運用計算機圖形學或者一般圖形學的原理和方法，將科學與工程計算產生的大規(guī)模數(shù)據轉化為圖形、圖像，以直觀的、可被人理解的形式表示出來。它在科學計算、國防建設和國民經濟中有著非常重要的應用，作為一種計算和數(shù)據密集型的應用，需要很高的硬件配置、大量的計算資源和存儲資源。同時，隨著科學技術的發(fā)展，Internet迅速蔓延到世界各地，成為人們信息溝通和工作協(xié)同的有效工具。其中，Internet連接的成千上萬的計算資源、存儲資源、信

2、息管理資源等各種數(shù)字化設備共同構成了生產、傳播和使用知識的重要載體。而網格作為一種新興的計算基礎設備，將這些物理上互聯(lián)的眾多資源匯聚在一起，實現(xiàn)了資源共享、協(xié)同工作和聯(lián)合計算的功能，并為廣大用戶提供了科學、工程、金融、軍事等各種綜合性服務。在Internet發(fā)展的同時，科學計算可視化也取得了長足的進步。為了滿足科學家對于科學計算可視化在速度性能上的要求，科學計算可視化向著分布式科學計算可視化的方向不斷發(fā)展，深度廣度都有所加強。而網格計算

3、技術作為一種前瞻的面向廣域網的計算方式，使得科學計算可視化在更廣范圍內利用資源成為了可能，因此在網格環(huán)境下進行科學計算可視化已經成為了一個新興的研究方向。 在1990年隨著Haber等人對科學計算可視化模型的提出，將科學計算可視化以管道pipeline的方式進行了建模，為科學計算可視化的發(fā)展起到了舉足輕重的作用。近幾年，科學工作流作為一個新興的名詞出現(xiàn)，是區(qū)別與普通業(yè)務工作流的?？茖W工作流根據定義一組定義好的規(guī)則，使程序自動執(zhí)行

4、來達到整體目標，同時文檔、信息和任務在參與者之間互相傳送和執(zhí)行?？茖W工作流的主要目的是為科學家做實驗提供方便，描述計算試驗的設計過程。而目前科學計算可視化的實驗要求越來越高，很多試驗要求反復重用、修改和共享，因此在科學工作流這一問題求解環(huán)境中進行科學計算可視化是很有必要也是將來科學計算可視化的發(fā)展方向。而本文的主要研究內容有： 本文提出了一個在網格環(huán)境下基于科學工作流的科學計算可視化的三層體系結構，該體系結構由物理層、邏輯層和概

5、念層組成，每層負責一組支撐功能。物理層提供了系統(tǒng)的基礎功能，提供了基本的、動態(tài)的、統(tǒng)一的可視化服務功能，完成科學計算可視化；邏輯層綁定軟件資源，分析、解釋科學計算可視化流程，并對科學計算可視化任務進行管理；概念層是系統(tǒng)的視圖層，負責描述科學計算可視化任務，是用戶與系統(tǒng)的任務交互平臺。該體系結構分層簡潔，層次之間耦合性少，各層具備較高的獨立性和可擴展性。另外，文中還對系統(tǒng)做了性能測試并對測試結果進行了相應地分析總結，并對未來的研究指明了方