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可视化是将信息和知识转化为一种视觉形式,帮助我们加深对大规模复杂数据间相互关系的理解,使我们获的新的洞察并做出有效的决策。B/S应用架构的出现、Web服务器端和客户端技术的成熟,使得基于Web的信息可视化系统的研究和开发变为可能。上述系统对客户端的软硬件要求和限制大大降低,不需要安装任何软件,同时也改善了系统的可维护性和可扩展性。为了使开发更加高效,研究者提出基于Web的可视化应用框架,但是都存在一定的不足,比如对可视化流水线任务的调度分配不够完善、对信息可视化的标准技术支持不够等。
本文针对上述缺陷和不足,提出了一种基于任务的Web信息可视化系统框架。该框架根据计算需求和交互需求对可视化任务进行分类,并对每一种任务给出相应的可视化流水线分配策略,很好地解决了Web环境中可视化任务的分配问题。同时框架充分利用标准的信息可视化技术和已有的图形类库实现部分绘制模块供开发人员调用,以帮助理解绘制过程,提高开发效率。在框架结构的设计中,我们使用了MVC模式,使得可视化服务与显示任务分离,有利于软件工程化管理。框架中的功能模块以组件的形式开发,相互独立,使得开发的系统具有良好的内部结构,易于维护和扩展。
为了指导研究人员如何使用该框架开发实际应用,作者将上述系统框架应用于国家科技基础条件平台建设项目——高等级生物安全实验室协同工作条件平台,设计并实现了CBLViz信息可视化原型系统。我们使用框架已有的控制、日志及绘制模块开发了八个功能组件,实现了用户管理,可视化服务,系统管理三大功能,并使用互联网富客户端技术给予用户丰富的交互体验。系统用户通过浏览器直接访问系统,可以实时查看环境数据,对历史环境数据进行统计分析,浏览操纵知识库,查看近期热门标签,使用简单方便,使得协同工作更加高效。