CN103473041A - 一种可视化的数据处理方法及*** - Google Patents

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Abstract

本发明适用于计算机图形处理领域，提供了一种可视化的数据处理方法及***，所述方法包括：通过归纳建立模型，并选择对应的数值计算方法计算求解；将所述模型中求解的数据与控制器中数据进行交互；根据所述交互数据创建可视图形并用来表示模型。本发明运用模型-视图-控制器模式解除用户界面、行为和表示之间的耦合，通过将模型、视图与控制器的分离，使得一个模型可以具有多个显示视图，无论何时发生了何种数据变化，控制器都会将变化通知所有的视图，导致显示的更新。

Description

一种可视化的数据处理方法及***
技术领域
本发明属于计算机图形处理领域，尤其涉及到一种可视化的数据处理方法及***。
背景技术
科学计算可视化技术作为一门新兴学科，十几年来已经获得迅速发展，欧美等发达国家在科学计算可视化理论与方法的研究、应用及培训上投入了大量的资金和人力，取得了显著的效益。科学计算可视化、多媒体与虚拟现实一起成为计算机科学和相关应用学科的研究热点。科学计算可视化的研究主要集中在可视化算法研究和可视化***研究。
可视化应用的早期是由从事科学计算的科学家(应用研究专家)与从事计算机软件工具开发的专家之间的合作完成的。后者为前者提供实用的工具软件，前者配合后者验证软件的正确性。随着科学技术的发展，应用问题越来越复杂，这种合作已经不够了。当前，科学计算的应用已进入到跨学科、跨单位的团体协同工作方式。这种工作方式是分布式的、协同式的，而采用的计算机环境是联网的异构型计算机。从应用需求来说，迫切需要开发分布式计算软件工具和支持大数据集协同工作的工具软件。总的来说，分布式环境下的可视化是科学计算可视化发展的主导方向之一。
目前，工程分析领域内分布式可视化和体绘制技术等较新的可视化工具尚未得到充分利用。工程分析商品软件由于追求可靠和稳定，不论在分析方法还是在可视化处理上都相对比较落后。很多商品软件对研究性的工作所形成的计算结果缺乏有效的可视化分析工具。这些由研究人员开发的计算软件也需要与可视化***集成，形成可视化的计算和分析环境。此外，随着网络技术的普及，在网络环境下实现分布式的计算也已成为发展趋势，相应的可视化工具也应具有分布式功能。
发明内容
本发明实施例提供一种可视化的数据处理方法及***，旨在运用模型-视图-控制器(Model-View-Controller，MVC)模式解除用户界面、行为和表示之间的耦合，而且通过将模型、视图与控制器的分离，使得一个模型可以具有多个显示视图，无论何时发生了何种数据变化，控制器都会将变化通知所有的视图，导致显示的更新。
本发明实施例提供了一种可视化的数据处理方法，所述方法包括如下步骤：
通过归纳建立模型，并选择对应的数值计算方法计算求解；
将模型中求解的数据与控制器中数据进行交互；
根据交互数据创建可视图形并用来表示模型。
本发明实施例还提供了一种可视化的数据处理***，所述***包括：
模拟装置，用于通过归纳建立模型，并选择对应的数值计算方法计算求解；
可视化装置，用于将模型中求解的数据与控制器中数据进行交互；
控制器，用于根据交互数据创建可视图形并表示模型。
本发明实施例通过将模型、视图与控制器的分离，使得一个模型可以具有多个显示视图，无论何时发生了何种数据变化，控制器都会将变化通知所有的视图，导致显示的更新。
附图说明
图1是本发明实施例提供的可视化的数据处理方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的可视化的数据处理***的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明实施例提供的可视化的数据处理方法的流程图，详述如下：
在步骤S101中，通过归纳建立模型，并选择对应的数值计算方法计算求解；
在本发明的实施例中，模型包括可视化模型、三维数据场的数据模型、数据流模型、分布式可视化***模型，模型可以用任何C++对象表示。
其中，可视化模型以科学计算可视化过程为核心，研究其基本流程和基本功能模块；三维数据场的数据模型主要以可视化所处理的三维数据场的数据形式为核心，研究其数据组织和数据结构；数据流模型以数据处理为核心，研究数据的处理过程；分布式可视化***模型以分布式可视化***组成为核心，研究分布式可视化***的基本形式和功能。
模型存储了所有用户可以编辑或浏览的数据。这同时包括和可视化表示相关的数据，比如边界、尺寸、颜色等。建立模型时需提供持久化模型的方法。当浏览器在关闭时，模型需要被保存或持久化。当浏览器被打开时，模型状态可以从持久存储器中恢复。
模型必须保持与视图或控制器无关。模型中不存储任何对视图或控制器的引用。因为框架可能会丢弃视图或控制器。如果保持了这些引用，就很难避免可能会碰到失效的可视图形或编辑部件。建立模型时需提供方法允许监测模型的变化。这使得控制器可以及时响应修改，并对视图作适当调整。模型中将控制器作为一个事件接受者注册(和撤销注册)，并使用属性修改事件通知。
在步骤S102中，将模型中求解的数据与控制器中数据进行交互；
在本发明的实施例中，可视图形是简单图形或者彼此嵌套的复杂逻辑结构。
可视图形是模型或其某一部分在屏幕上的可视化表示。它可以是简单图形，也可以是彼此嵌套的复杂逻辑结构。同时，可视图形不需要了解模型和控制器，它通过IFigure与控制器和模型交换数据。任何实现IFigure接口的类都可以作为可视图形。
由于图形浏览器相对较简单，不必动态创建可视图形来表示数据模型，而是使用预定义的可视图形。这允许用户将对象拖放到任何位置，即使视图没有引用模型或控制器，它都必须为每个用户可能需要查看或修改的模型定义可视化属性。因此常常会定义拥有大量可视化属性，比如颜色、文本、嵌套可视图形等的复杂可视图形，每个属性都对应于它们所表示的模型属性。
作为本发明的优选实施例，控制器由用户浏览模型时创建，所述模型的的片段与控制器的子控制器相对应。
也就是说，当用户开始浏览模型时，一个顶层的控制器首先被创建出来。如果模型由若干个片段组成，顶层控制器就会将这个信息通知框架。进而，每个片段的子控制器被创建出来。如果它们又包含子片段，这个过程就会一直递归的继续下去，直到所有组成模型的对象都有相对应的控制器。
在步骤S103中，根据交互数据创建可视图形并用来表示模型。
在本发明的实施例中，控制器用于监测模型的修改，并更新模型的可视化表示。模型变化时会发送PropertyChangeEvent通知。当控制器收到此通知时，通过调整模型的外观或结构作相应的改变。
控制器指导模型、监测模型改变所产生的事件，然后更新视图。由于在模型层所做的设计选择，所有的控制器都必需遵循既有模式。每个控制器都实现PropertyChangeListener接口。当它被激活时，将自己注册为模型的属性修改事件的接收者；当失活时，将自己从监测器的列表中移除；当它收到属性修改事件时，它会根据属性名和新旧值来刷新表示模型的可视图形。
模型-视图-控制器(Model-View-Controller，MVC)模式用来解除用户界面、行为和表示之间的耦合。模型可以用任何C++对象表示。视图必须实现IFigure接口。控制的类型必须是EditPart或它的子类。
Mode1-View-Control1er，即把一个应用的输入、处理、输出流程按照Model、View、Controller的方式进行分离，这样一个应用被分成三个层-模型层、视图层、控制层。
图2示出了本发明实施例提供的可视化的数据处理***的结构图，详述如下：
模拟装置21，用于通过归纳建立模型，并选择对应的数值计算方法计算求解。
在本发明的实施例中，模型包括可视化模型、三维数据场的数据模型、数据流模型、分布式可视化***模型。
其中，可视化模型以科学计算可视化过程为核心，研究其基本流程和基本功能模块；三维数据场的数据模型主要以可视化所处理的三维数据场的数据形式为核心，研究其数据组织和数据结构；数据流模型以数据处理为核心，研究数据的处理过程；分布式可视化***模型以分布式可视化***组成为核心，研究分布式可视化***的基本形式和功能。
模型存储了所有用户可以编辑或浏览的数据。这同时包括和可视化表示相关的数据，比如边界、尺寸、颜色等。建立模型时需提供持久化模型的方法。当浏览器在关闭时，模型需要被保存或持久化。当浏览器被打开时，模型状态可以从持久存储器中恢复。
模型必须保持与视图或控制器无关。模型中不存储任何对视图或控制器的引用。因为框架可能会丢弃视图或控制器。如果保持了这些引用，就很难避免可能会碰到失效的可视图形或编辑部件。建立模型时需提供方法允许监测模型的变化。这使得控制器可以及时响应修改，并对视图作适当调整。模型中将控制器作为一个事件接受者注册(和撤销注册)，并使用属性修改事件通知。
可视化装置22，用于将模型中求解的数据与控制器中数据进行交互。
在本发明的实施例中，可视图形是简单图形或者彼此嵌套的复杂逻辑结构。
可视图形是模型或其某一部分在屏幕上的可视化表示。它可以是简单图形，也可以是彼此嵌套的复杂逻辑结构。同时，可视图形不需要了解模型和控制器，它通过IFigure与控制器和模型交换数据。任何实现IFigure接口的类都可以作为可视图形。
由于图形浏览器相对较简单，不必动态创建可视图形来表示数据模型，而是使用预定义的可视图形。这允许用户将对象拖放到任何位置，即使视图没有引用模型或控制器，它都必须为每个用户可能需要查看或修改的模型定义可视化属性。因此常常会定义拥有大量可视化属性，比如颜色、文本、嵌套可视图形等的复杂可视图形，每个属性都对应于它们所表示的模型属性。
作为本发明的优选实施例，控制器由用户浏览模型时创建，所述模型的的片段与控制器的子控制器相对应。
也就是说，当用户开始浏览模型时，一个顶层的控制器首先被创建出来。如果模型由若干个片段组成，顶层控制器就会将这个信息通知框架。进而，每个片段的子控制器被创建出来。如果它们又包含子片段，这个过程就会一直递归的继续下去，直到所有组成模型的对象都有相对应的控制器。
控制器23，用于根据交互数据创建可视图形并表示模型。
在本发明的实施例中，控制器还用于监测模型的修改，并更新模型的可视化表示。模型变化时会发送PropertyChangeEvent通知。当控制器收到此通知时，通过调整模型的外观或结构作相应的改变。
本发明实施例通过将模型、视图与控制器分离，使得一个模型可以具有多个显示视图。如果用户通过某个视图的控制器改变了模型的数据，所有其它依赖于这些数据的视图都应反映到这些变化。因此，无论何时发生了何种数据变化，控制器都会将变化通知所有的视图，导致显示的更新。这实际上是一种模型的变化-传播机制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可视化的数据处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
通过归纳建立模型，并选择对应的数值计算方法计算求解；
将所述模型中求解的数据与控制器中数据进行交互；
根据所述交互数据创建可视图形并用来表示模型。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模型包括可视化模型、三维数据场的数据模型、数据流模型、分布式可视化***模型。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可视图形是简单图形或者彼此嵌套的复杂逻辑结构。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器由用户浏览模型时创建，所述模型的的片段与控制器的子控制器相对应。
5.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述控制器用于监测模型的修改，并更新模型的可视化表示。
6.一种可视化的数据处理***，其特征在于，所述***包括：
模拟装置，用于通过归纳建立模型，并选择对应的数值计算方法计算求解；
可视化装置，用于将所述模型中求解的数据与控制器中数据进行交互；
控制器，用于根据所述交互数据创建可视图形并表示模型。
7.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述模型包括可视化模型、三维数据场的数据模型、数据流模型、分布式可视化***模型。
8.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述可视图形是简单图形或者彼此嵌套的复杂逻辑结构。
9.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述控制器由用户浏览模型时创建，所述模型的片段与控制器的子控制器相对应。
10.如权利要求6或9所述的***，其特征在于，所述控制器用于监测模型的变化，并更新模型的可视化表示。
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