什么是可視化？
種類繁多的信息源產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，遠遠超出了人腦分析解釋這些數(shù)據(jù)的能力。由于缺乏大量數(shù)據(jù)的有效分析手段，大約有95%的計算被浪費，這嚴重阻礙了科學研究的進展。為此，美國計算機成像專業(yè)委員會提出了解決方法——可視化?？梢暬夹g(shù)作為解釋大量數(shù)據(jù)最有效的手段而率先被科學與工程計算領(lǐng)域采用，并發(fā)展為當前熱門的研究領(lǐng)域——科學可視化?！?/p>
可視化把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形，給予人們深刻與意想不到的洞察力，在很多領(lǐng)域使科學家的研究方式發(fā)生了根本變化。
可視化技術(shù)的應用大至高速飛行模擬，小至分子結(jié)構(gòu)的演示，無處不在。在互聯(lián)網(wǎng)時代，可視化與網(wǎng)絡技術(shù)結(jié)合使遠程可視化服務成為現(xiàn)實，可視區(qū)域網(wǎng)絡因此應運而生。
它是SGI公司在2002年3月提出的新理念。它的核心技術(shù)是可視化服務器硬件和軟件。
科學可視化的主要過程是建模和渲染。建模是把數(shù)據(jù)映射成物體的幾何圖元。渲染是把幾何圖元描繪成圖形或圖像。渲染是繪制真實感圖形的主要技術(shù)。
嚴格地說，渲染就是根據(jù)基于光學原理的光照模型計算物體可見面投影到觀察者眼中的光亮度大小和色彩的組成，并把它轉(zhuǎn)換成適合圖形顯示設備的顏色值，從而確定投影畫面上每一像素的顏色和光照效果，最終生成具有真實感的圖形。真實感圖形是通過物體表面的顏色和明暗色調(diào)來表現(xiàn)的，它和物體表面的材料性質(zhì)、表面向視線方向輻射的光能有關(guān)，計算復雜，計算量很大。因此工業(yè)界投入很多力量來開發(fā)渲染技術(shù)。
可視化硬件
可視化硬件主要是圖形工作站和超級可視化計算機。圖形工作站廣泛采用RISC處理器和UNIX操作系統(tǒng)。具有豐富的圖形處理功能和靈活的窗口管理功能，可配置大容量的內(nèi)存和硬盤，具有良好的人機交互界面、輸入/輸出和網(wǎng)絡功能完善，主要用于科學技術(shù)方面。
1997年SGI推出了不用總線的UMA結(jié)構(gòu)O2工作站。它采用高帶寬的存儲器系統(tǒng)，取消了視頻卡、圖形卡、圖像卡。圖形處理、圖像處理、視頻處理、存儲器和主存儲器用一個統(tǒng)一的存儲器系統(tǒng)代替，帶寬可達到2.1GB/s。CPU和視頻顯示可直接訪問統(tǒng)一的存儲器系統(tǒng)。此外，它還有一個單獨的窗口界面，能讓用戶通過該窗口訪問Web站點，而一個文件列表在窗口頂部，方便用戶對媒體資源進行管理?！?/p>
2000年SGI推出強力臺式工作站Octane2。Octane2把具有突破性的新一代Vpro3D圖形系統(tǒng)、先進的交叉開關(guān)(Crossbar)結(jié)構(gòu)和最新的MIPS RISC處理器有機地結(jié)合在一起。有了Octane2及其空前的精確性、交互性和快速的圖形功能，用戶可以解決最富有挑戰(zhàn)性的三維造型、可視化及圖形處理問題。 Octane2含有集成在一塊芯片上的OpenGL 1.2的核心功能及圖像擴展的部分硬件加速功能?？捎糜布崿F(xiàn)鏡面光照計算、能夠快速準確地展現(xiàn)曲面，并具有48比特RGBA功能。它是當今高水準的可視化臺式工作站。它可為用戶提供雙通道的雙頭顯示。
2000年7月SGI推出了可視化與超級計算完美結(jié)合的Onyx 3000系列超強圖形系統(tǒng)。 Onyx 3000在模塊化方面邁出了一大步。系統(tǒng)硬件由7種模塊構(gòu)成：圖形擴展模塊G-brick，基本輸入/輸出擴展模塊I-brick，PCI擴展模塊P-brick，高性能I/O擴展模塊X-brick，路由器互連擴展模塊R-brick，CPU擴展模塊C-brick和磁盤擴展模塊D-brick。全機采用NUMA3體系結(jié)構(gòu)。
高性能的模塊化連通性有利于把超級計算能力和可視化處理無縫集成。全機可由2個CPU擴展到512個CPU。Onyx3000采用InfiniteReality3圖形處理流水線，可實時地對三維形體進行渲染。其中包括色彩、透明、紋理、光照等功能?！?/p>
2002年2月SGI推出Onyx3000IP機，采用性能更好的Infinite Performance圖形處理流水線，速度更快、圖形更精致。Onyx3000其卓越的性能和靈活性可使用戶得到驚人的視覺真實效果，并充分保護用戶的投資。
