一种基于Web的数值模拟预加载可视化方法及系统与流程

本发明涉及计算机领域，特别是指一种基于web的数值模拟预加载可视化方法及系统。

背景技术：

随着计算能力的提升，数值模拟与计算用户可以建立更复杂的仿真模型并获得更高精度的仿真结果。为满足远程交互可视化对i/o(输入/输出)和传输提出的更高要求，提高用户数值模拟与计算的工作效率，提升计算结果分析质量，需要一种基于web的高性能数值模拟预加载可视化方法及系统。

当前基于web的高性能数值模拟可视化，对数据传输速率、用户计算机性能要求较高，当加载的数值模拟数据文件不包含用户所要关注的重要信息时，往往会导致用户数据分析效率下降，可视化效率低，浪费网络资源与计算资源。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种基于web的数值模拟预加载可视化方法及系统，以解决现有技术所存在的加载的数值模拟数据文件不包含用户所要关注的重要信息时，可视化效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于web的数值模拟预加载可视化方法，包括：

获取用户输入的数值模拟数据的加载请求；

在可视区域，加载根据所述加载请求返回的数值模拟数据块文件，其中，加载的数值模拟数据块文件是按照关注度从高到低的顺序进行排列和编号；

捕捉用户在可视区域中的输入行为；

在可视区域，根据捕捉到的用户的输入行为，按照数值模拟数据块文件序号升序对相应的数值模拟数据块文件进行预加载可视化。

进一步地，所述获取用户输入的数值模拟数据的加载请求包括：

通过web浏览器获取用户输入的数值模拟数据的加载请求；

将获取的加载请求发送至web服务器。

进一步地，在将获取的加载请求发送至web服务器之后，所述方法还包括：

web服务器将所述加载请求对应的文件请求发送给文件服务器；

web服务器对文件服务器返回的数值模拟数据块文件按照关注度从高到低进行排序并编号。

进一步地，所述web服务器对文件服务器返回的数值模拟数据块文件按照关注度从高到低进行排序并编号包括：

web服务器按照历史访问频率由高到低对文件服务器返回的数值模拟数据块文件进行排序并编号。

进一步地，所述web服务器对文件服务器返回的数值模拟数据块文件按照关注度从高到低进行排序并编号还包括：

当多个数值模拟数据块文件的历史访问频率相同时，按照数值模拟数据块文件最后一次访问时长对所述多个数值模拟数据块文件进行排序。

进一步地，所述捕捉用户在可视区域中的输入行为包括：

获取可视化过程中用户鼠标在web浏览器可视区域中的位置，并获取可视化过程中鼠标的操作事件；

将获取的鼠标位置和鼠标的操作事件发送至web服务器；

其中，所述操作事件包括：点击、拖拽或旋转。

进一步地，在将获取的鼠标位置和鼠标的操作事件发送至web服务器之后，所述方法还包括：

web服务器对用户的输入行为进行分析，预测web浏览器可视区域预加载的数值模拟数据块文件。

进一步地，所述web服务器对用户的输入行为进行分析，预测web浏览器可视区域预加载的数值模拟数据块文件包括：

判断用户的输入行为中是否存在点击事件；

若存在点击事件，则获取当前鼠标在web浏览器可视区域中的位置，并获取当前鼠标位置预设范围内的数值模拟数据块文件；

若不存在点击事件，则判断用户的输入行为中是否存在拖拽或旋转事件；

若不存在拖拽或旋转事件，则返回重新判断用户的输入行为；

若存在拖拽或旋转事件，则判断拖拽或旋转的方向是否是预设的第一方向；

若是预设的第一方向，则获取当前鼠标在web浏览器可视区域中的位置，并获取当前鼠标位置与第一方向相反侧的数值模拟数据块文件；

若不是预设的第一方向，则获取当前鼠标位置第一方向侧的数值模拟数据块文件。

本发明实施例还提供一种基于web的数值模拟预加载可视化系统，包括：web浏览器、web服务器和文件服务器；其中，

web浏览器，用于获取用户输入的数值模拟数据的加载请求，并捕捉用户在可视区域中的输入行为；

文件服务器，用于存储数值模拟数据块文件；

web服务器，用于将所述加载请求对应的文件请求发送给文件服务器，对文件服务器返回的数值模拟数据块文件按照关注度从高到低进行排序并编号，并根据用户的输入行为预测可视区域预加载的数值模拟数据块文件；

web浏览器，还用于加载根据所述加载请求返回的数值模拟数据块文件，并预加载用户输入行为对应的数值模拟数据块文件。

进一步地，所述web服务器，具体用于按照历史访问频率由高到低对文件服务器返回的数值模拟数据块文件进行排序并编号；

其中，当多个数值模拟数据块文件的历史访问频率相同时，按照数值模拟数据块文件最后一次访问时长对所述多个数值模拟数据块文件进行排序。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，获取用户输入的数值模拟数据的加载请求；在可视区域，加载根据所述加载请求返回的数值模拟数据块文件，其中，加载的数值模拟数据块文件是按照关注度从高到低的顺序进行排列和编号；捕捉用户在可视区域中的输入行为；在可视区域，根据捕捉到的用户的输入行为，按照数值模拟数据块文件序号升序对相应的数值模拟数据块文件进行预加载可视化。这样，根据关注度从高到低将数值模拟数据块文件进行排序和编号，并根据用户的输入行为对关注度高的数值模拟数据块文件进行预加载，从而充分利用网络与计算资源，提高数值模拟可视化效率，以便更快速、精确地表示数值模拟结果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于web的数值模拟预加载可视化方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的基于web的数值模拟预加载可视化系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的对数值模拟数据块文件进行排序的工作原理示意图；

图4为本发明实施例提供的预测预加载的数值模拟数据块文件的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的基于web的数值模拟预加载可视化方法的详细流程示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的加载的数值模拟数据文件不包含用户所要关注的重要信息时，可视化效率低的问题，提供一种基于web的数值模拟预加载可视化方法及系统。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供的基于web的数值模拟预加载可视化方法，包括：

s101，获取用户输入的数值模拟数据的加载请求；

s102，在可视区域，加载根据所述加载请求返回的数值模拟数据块文件，其中，加载的数值模拟数据块文件是按照关注度从高到低的顺序进行排列和编号；

s103，捕捉用户在可视区域中的输入行为；

s104，在可视区域，根据捕捉到的用户的输入行为，按照数值模拟数据块文件序号升序对相应的数值模拟数据块文件进行预加载可视化。

本发明实施例所述的基于web的数值模拟预加载可视化方法，获取用户输入的数值模拟数据的加载请求；在可视区域，加载根据所述加载请求返回的数值模拟数据块文件，其中，加载的数值模拟数据块文件是按照关注度从高到低的顺序进行排列和编号；捕捉用户在可视区域中的输入行为；在可视区域，根据捕捉到的用户的输入行为，按照数值模拟数据块文件序号升序对相应的数值模拟数据块文件进行预加载可视化。这样，根据关注度从高到低将数值模拟数据块文件进行排序和编号，并根据用户的输入行为对关注度高的数值模拟数据块文件进行预加载，从而充分利用网络与计算资源，提高数值模拟可视化效率，以便更快速、精确地表示数值模拟结果。

由于本实施例依托的项目是高性能数值模拟与计算应用社区，也就是说，本实施例针对的数据是通过高性能计算得到的模拟结果数据，但是，所述数值模拟数据也可以为非高性能模拟结果数据，其中，高性能计算(highperformancecomputing，hpc)指通常使用很多处理器(作为单个机器的一部分)或者某一集群中组织的几台计算机(作为单个计算资源操作)的计算系统和环境。。

为了帮助用户更高效地在web浏览器可视区域对关注的信息进行观察与分析，本发明实施例还提供了一种基于web的数值模拟预加载可视化系统，对关注度高的数值模拟数据块文件进行预加载，充分利用网络与计算资源，提高了高性能数值模拟可视化效率。

本发明实施例提供的所述基于web的数值模拟预加载可视化系统采用b/s(浏览器/服务器)结构，如图2所示，整个系统包括：web浏览器11、web服务器12和文件服务器13。

本实施例中，所述web浏览器包括：获取模块和可视化模块，其中，所述获取模块包括：请求获取模块和行为获取模块；

请求获取模块，用于获取用户的数据加载请求信息；

行为获取模块，用于获取可视化过程中用户鼠标在web浏览器可视区域中的位置，并获取可视化过程中用户鼠标的点击(onclick)、拖拽(onmouseout)、旋转(onmouseover)等操作事件；

可视化模块，用于在web浏览器上加载并显示由web服务器发送的数值模拟数据块文件，并与用户进行交互。

需要说明的是：可视区域是指web浏览器客户端用于加载数据的显示区域，可视化模块是用于提供加载和交互服务的。

本实施例中，关注度由历史访问频率体现，所述web服务器包括：排序模块和预测模块，其中，

排序模块，用于按照历史访问频率由高到低对文件服务器返回的数值模拟数据块文件进行排序并编号，当多个数值模拟数据块文件的历史访问频率相同时，按照数值模拟数据块文件最后一次访问时长对所述多个数值模拟数据块文件进行排序；

预测模块，用于根据用户的输入行为(例如，点击、拖拽或旋转等操作事件)预测web浏览器可视区域预加载的数值模拟数据块文件，当web浏览器可视区域预加载多个数值模拟数据块文件时，按照所述数值模拟数据块文件序号先后进行预加载。

本实施例中，所述文件服务器包括：

存储模块，用于存储数值模拟数据及数值模拟数据块文件，其中，所述数值模拟数据块文件是对数值模拟数据文件进行数据分块后得到的文件。

在前述基于web的数值模拟预加载可视化方法的具体实施方式中，进一步地，所述获取用户输入的数值模拟数据的加载请求包括：

通过web浏览器获取用户输入的数值模拟数据的加载请求；

将获取的加载请求发送至web服务器。

在前述基于web的数值模拟预加载可视化方法的具体实施方式中，进一步地，在将获取的加载请求发送至web服务器之后，所述方法还包括：

web服务器将所述加载请求对应的文件请求发送给文件服务器；

web服务器对文件服务器返回的数值模拟数据块文件按照关注度从高到低进行排序并编号。

在前述基于web的数值模拟预加载可视化方法的具体实施方式中，进一步地，所述web服务器对文件服务器返回的数值模拟数据块文件按照关注度从高到低进行排序并编号包括：

web服务器按照历史访问频率由高到低对文件服务器返回的数值模拟数据块文件进行排序并编号。

本实施例中，如图3所示，关注度由历史访问频率体现，队列中所有的数值模拟数据块文件按照历史访问频率进行排序；历史访问频率的初始化值均为0；当有新的数值模拟数据块文件被访问时，所述数值模拟数据块文件插至队列尾部并计数为1；当队列中的某一数值模拟数据块文件被访问后，所述数值模拟数据块文件的历史访问频率计数加1；当多个数值模拟数据块文件的历史访问频率相同时，按照数值模拟数据块文件最后一次访问时长对所述多个数值模拟数据块文件进行排序；每隔一个时间周期更新一次队列。

在前述基于web的数值模拟预加载可视化方法的具体实施方式中，进一步地，所述捕捉用户在可视区域中的输入行为包括：

获取可视化过程中用户鼠标在web浏览器可视区域中的位置，并获取可视化过程中鼠标的操作事件；

将获取的鼠标位置和鼠标的操作事件发送至web服务器；

其中，所述操作事件包括：点击、拖拽或旋转。

本实施例中，可以通过pagex/y获取触发点相对文档区域左上角距离，通过offsetx/y获取触发点相对被触发点左上角距离，通过screenx/y获取触发点相对显示器屏幕左上角距离，通过onclick事件处理器获取用户的点击行为，通过onmouseover和onmouseout事件处理器获取用户的旋转与拖拽等行为。

在前述基于web的数值模拟预加载可视化方法的具体实施方式中，进一步地，在将获取的鼠标位置和鼠标的操作事件发送至web服务器之后，所述方法还包括：

web服务器对用户的输入行为进行分析，预测web浏览器可视区域预加载的数值模拟数据块文件。

本实施例中，根据web服务器中各个数值模拟数据块文件的历史访问频率和访问时长对各个数值模拟数据块文件进行排序并编号，并通过分析用户的输入行为对web浏览器可视区域中预加载的数值模拟数据块文件进行预测，帮助用户更高效地在web浏览器可视区域对关注的信息进行观察与分析。

在前述基于web的数值模拟预加载可视化方法的具体实施方式中，进一步地，所述web服务器对用户的输入行为进行分析，预测web浏览器可视区域预加载的数值模拟数据块文件包括：

判断用户的输入行为中是否存在点击事件；

若存在点击事件，则获取当前鼠标在web浏览器可视区域中的位置，并获取当前鼠标位置预设范围内的数值模拟数据块文件；

若不存在点击事件，则判断用户的输入行为中是否存在拖拽或旋转事件；

若不存在拖拽或旋转事件，则返回重新判断用户的输入行为；

若存在拖拽或旋转事件，则判断拖拽或旋转的方向是否是预设的第一方向；

若是预设的第一方向，则获取当前鼠标在web浏览器可视区域中的位置，并获取当前鼠标位置与第一方向相反侧的数值模拟数据块文件；

若不是预设的第一方向，则获取当前鼠标位置第一方向侧的数值模拟数据块文件。

本实施例中，如图4所示，所述web服务器中的排序模块根据接收到的用户的输入行为执行以下步骤：

判断用户的输入行为中是否存在点击事件(onclick)；若存在点击事件，则获取当前鼠标在web浏览器可视区域中的位置，并获取当前鼠标位置预设范围内/周边的数值模拟数据块文件；若不存在点击事件，则判断用户的输入行为中是否存在拖拽或旋转事件(onmouseout/onmouseover)；若不存在拖拽或旋转事件，则返回重新判断用户的输入行为；若存在拖拽或旋转事件，则判断拖拽或旋转的方向是否是预设的第一方向(例如，向左)；若是预设的第一方向(向左)，则获取当前鼠标在web浏览器可视区域中的位置，并获取当前鼠标位置与第一方向相反侧(右侧)的数值模拟数据块文件；若不是预设的第一方向，则获取当前鼠标位置第一方向侧(左侧)的数值模拟数据块文件。

本实施例中，在web浏览器可视区域，根据web服务器中排序模块的数值模拟数据块文件序号升序对获取的数值模拟数据块文件进行预加载，也就是说，当web浏览器可视区域预加载多个数值模拟数据块文件时，按照数值模拟数据块文件序号升序进行预加载。

综上，如图5所示，本发明实施例提供的所述基于web的数值模拟预加载可视化方法的具体步骤可以包括：

s1，web服务器从所述web浏览器获取用户输入的数值模拟数据的加载请求，并将所述加载请求对应的文件请求发送给文件服务器；

s2，将所述文件服务器中相应的数值模拟数据块文件发送给web服务器；

s3，所述web服务器排序模块按照关注度从高到低的顺序对所述数值模拟数据块文件进行排序并编号；

s4，在所述web浏览器的可视区域加载所述加载请请求对应的数值模拟数据块文件，并捕捉用户的输入行为；

s5，所述web服务器预测模块通过分析用户的输入行为，预测所述可视区域预加载的数值模拟数据块文件；

s6，根据数值模拟数据块文件的关注度，所述web浏览器根据数据块文件序号对web服务器中相应的数值模拟数据块文件进行预加载可视化。

实施例二

本发明还提供一种基于web的数值模拟预加载可视化系统的具体实施方式，由于本发明提供的基于web的数值模拟预加载可视化系统与前述基于web的数值模拟预加载可视化方法的具体实施方式相对应，该基于web的数值模拟预加载可视化系统可以通过执行上述方法具体实施方式中的流程步骤来实现本发明的目的，因此上述基于web的数值模拟预加载可视化方法具体实施方式中的解释说明，也适用于本发明提供的基于web的数值模拟预加载可视化系统的具体实施方式，在本发明以下的具体实施方式中将不再赘述。

如图2所示，本发明实施例还提供一种基于web的数值模拟预加载可视化系统，其特征在于，包括：web浏览器11、web服务器12和文件服务器13；其中，

web浏览器11，用于获取用户输入的数值模拟数据的加载请求，并捕捉用户在可视区域中的输入行为；

文件服务器13，用于存储数值模拟数据块文件；

web服务器12，用于将所述加载请求对应的文件请求发送给文件服务器13，对文件服务器13返回的数值模拟数据块文件按照关注度从高到低进行排序并编号，并根据用户的输入行为预测可视区域预加载的数值模拟数据块文件；

web浏览器11，还用于加载根据所述加载请求返回的数值模拟数据块文件，并预加载用户输入行为对应的数值模拟数据块文件。

本发明实施例所述的基于web的数值模拟预加载可视化系统，获取用户输入的数值模拟数据的加载请求；在可视区域，加载根据所述加载请求返回的数值模拟数据块文件，其中，加载的数值模拟数据块文件是按照关注度从高到低的顺序进行排列和编号；捕捉用户在可视区域中的输入行为；在可视区域，根据捕捉到的用户的输入行为，按照数值模拟数据块文件序号升序对相应的数值模拟数据块文件进行预加载可视化。这样，根据关注度从高到低将数值模拟数据块文件进行排序和编号，并根据用户的输入行为对关注度高的数值模拟数据块文件进行预加载，从而充分利用网络与计算资源，提高数值模拟可视化效率，以便更快速、精确地表示数值模拟结果。

在前述基于web的数值模拟预加载可视化系统的具体实施方式中，进一步地，所述web服务器，具体用于按照历史访问频率由高到低对文件服务器返回的数值模拟数据块文件进行排序并编号；

其中，当多个数值模拟数据块文件的历史访问频率相同时，按照数值模拟数据块文件最后一次访问时长对所述多个数值模拟数据块文件进行排序。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。