СТАТЬИ АРБИР
 

  2018

  Октябрь   
  Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 31 1 2 3 4
   

  
Логин:
Пароль:
Забыли свой пароль?


Программное обеспечение для визуализации фотонного транспорта


ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ФОТОННОГО ТРАНСПОРТА

Аннотация

Рассмотрены основные детали алгоритма визуализации результатов моделирования фотонного транспорта.

Ключевые слова

Программное обеспечение, фотонный транспорт.

Программное обеспечение, предназначенное для визуализации фотонного транспорта, находится в свободном доступе в сети интернет с начала девяностых годов прошлого столетия[1]. С тех пор алгоритм, лежащий в основе данной программы, постоянно совершенствовался, как в сторону увеличения скорости вычислений, так и в сторону увеличения точности приближения к реальным физическим объектам[2].

Результат работы программы в классическом виде представляет собой массив чисел, отражающей интересующий исследователя параметр системы. В большинстве современных программ, реализующих алгоритм моделирования фотонного транспорта, данный массив сохраняется в виде текстового файла, который затем считывается с помощью стороннего пакета приложений (Matlab или Labview), и визуализируется в виде графиков, изображений или трехмерных структур. Использование сторонних приложений для визуализации не всегда является оптимальным, так как их стоимость может превышать бюджетные возможности научных организаций. Также подобные приложения зачастую являются довольно требовательными к системе. Соответственно, создание программного обеспечения, позволяющего проводить моделирование фотонного транспорта, а также быстро визуализировать результат позволит существенно упростить процесс моделирования и сделать его более доступным для исследователя.

Интерфейс предлагаемого приложения состоит из двух частей. Первая часть отвечает за настройки процесса моделирования, установку числа фотонов, ввод оптических характеристик исследуемого объекта, выбор интересующего параметра или параметров, расположение и свойства детекторов и т.д. Вторая часть предполагает отражение результатов моделирования, а также манипуляцию с ними.

Программный код приложения написан с помощью языка программирования C#. Алгоритм, используемый для моделирования фотонного транспорта, представлен в предыдущих работах[2].

Первая часть интерфейса программы представляет собой набор элементов ввода числовой информации (элементы textbox). Для предотвращения возможных ошибок, связанных с вводом некорректных числовых данных (например, нецелое число слоев объекта или ввода букв вместо чисел) используется специальные события, которые контролирует ввод информации.

Вторая часть приложения представляет собой элемент picturebox, на котором выводится изображение результатов моделирования. Если в результате необходимо получить графическое изображение, то производится поточечное построение кривой, а также предоставляется функция масштабирования определённых участков кривой. Для сглаживания получаемой кривой используется пользователь может предварительно выставить использование антиалиасинга ( свойство Graphics.SmoothingMode). В случае построения изображения используется одна из выбранных пользователем палитр (на данный момент поддерживается черно-белая, и черно-желто-красная палитра). В качестве способа манипулирования изображением используется простейшая пороговая обработка, которая производится путем задания значения минимального/максимального порога (рис 1.).

Рисунок 1 - Интерфейс визуализации результатов

Использование программного языка C#, позволяет быстро перенести данную программу в сеть интернет для проведения дистанционного моделирования или для использования только той части приложения, которая отвечает за визуализацию, что осуществляется путем загрузки текстового файла, содержащего результат моделирования (кнопка «Download data from txt» на рисунке 1).

Список литературы:

L.-H. Wang, S. L. Jacques, and L.-Q. Zheng MCML—Monte Carlo modeling of light transport in multi-layered tissues // Computer Methods and Programs in Biomedicine 47 (2), 1995. Pp. 131-146.

Петров Д.А., Проскурин С.Г. Времяразрешенное моделирование транспорта фотонов методом Монте-Карло. В кн.: Виртуальное моделирование, прототипирование и промышленный дизайн, Тамбов, 2015. Издательство ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2015 С. 116-119.


Петров Д.А. - студент 4 курса Научный руководитель - Проскурин С.Г. к. ф.-м. н. ФГБОУ ВПО Тамбовский государственный технический университет, Россия, г. Тамбов





МОЙ АРБИТР. ПОДАЧА ДОКУМЕНТОВ В АРБИТРАЖНЫЕ СУДЫ
КАРТОТЕКА АРБИТРАЖНЫХ ДЕЛ
БАНК РЕШЕНИЙ АРБИТРАЖНЫХ СУДОВ
КАЛЕНДАРЬ СУДЕБНЫХ ЗАСЕДАНИЙ

ПОИСК ПО САЙТУ