N體模擬資料視覺化 LightningChart®

LightningChart發表於2021-11-17

N體模擬資料視覺化 LightningChart®

 
N體模擬資料視覺化 LightningChart®

N體模擬也許是目前最先進的資料視覺化型別之一。事實上,我們現在談論的不再是以商業為中心的傳統資料的視覺化,現在它甚至超越了比如振動分析等先進資料來源。 

那麼,什麼是N體模擬? 

N體模擬是對一個 "n"(數量)的粒子的視覺化呈現,這些粒子保持一種力,使它們相互作用,在不同的方向和時間空間內不斷運動。 

那麼,為什麼N體模擬是一種先進的視覺化型別? 

由於其在研究領域的應用和使用性質,它被認為是一種先進的視覺化型別。例如,它的應用之一是在天體物理學中用於模擬天體粒子星際雲和其他天體。 

 

目錄 

  • 什麼是N體模擬? 
  • 研究應用和研究領域 
  • N型體模擬例項 
  • N體模擬的資料視覺化 

 


  • 什麼是N體模擬? 

    在天體物理學中,N體模擬是指不同粒子由於重力和靜電力的作用而相互吸引的視覺化。 

    簡單地說,靜電是包含在含有電荷的粒子中的(會使它們相互吸引的力或電)。

N體模擬資料視覺化 LightningChart®

這就是N體型別的模擬的目的,為了將在一個時間框架內的體(粒子)之間發生的運動進行視覺化,而這個時間框以是無限的!因此,在數個N體或粒子相遇的情況下,它們會交換電活動(能量)。因此,在N個體或粒子相遇的情況下會交換電活動(能量)。 


研究應用和研究領域 

天體物理學 

最常見的應用之一是在天體物理學領域。N體模擬幫助研究人員直觀地看到不同天體的形成,瞭解不同的事件,如星系的形成。N體模擬在該領域的主要應用是研究粒子之間存在的引力。 

每個粒子都可以代表一定環境中的一個物體(例如,宇宙),而且在現實生活中,這些物體可以是無限的,這就是這種模擬的複雜性所在! 

 

分子動力學 

作為生物學和化學的一部分,這種型別的模擬被頻繁地用於研究粒子的大資料集。正如斯圖加特大學視覺化和互動系統研究所建議的那樣,這是一個要求特別高的領域,不僅需要大的渲染能力,還需要互動性和最高的效能。  


 N體模擬例子 

 

例子1 

也許天體模擬最重要的例子之一是 "千年模擬專案",它能夠計算並顯示暗物質在宇宙中的分佈情況,輸入了10^10個資料點(實際上是100多億個資料點)。 

簡單地說,暗物質是指一種無形的物體,是一種看不見的東西,但天體物理學確實知道它的存在,因為他們可以研究它對其他天體的後果和影響。

 

                                          N體模擬資料視覺化 LightningChart®

 

例子2 

你有沒有想象過,當宇宙的年齡只有現在的5%時,它是什麼樣子的?  

下一個例子顯示了一堆星系,以及它們在整個數十億年的時間裡從一開始就是如何演變的。在視覺化的開頭,你可以看到宇宙只有其實際年齡的5%時的情況。

 

https://wwwmpa.mpa-garching.mpg.de/galform/data_vis/c13309_evol_mpeg4.avi

 

到了後面,您能看到的是一個巨大的衝擊波,釋放出巨大的能量。 

看到能夠以更大的形式出現的粒子的相互作用,例如,天體,難道不有趣嗎?

 

 例子3 

10^3個資料點的LightningChart N體模擬。 

這個例子包含在LightningChart .NET科學資料視覺化庫中,用於桌面應用開發。視覺化顯示了超過1000個不同粒子對人工力量反應的資料點。 

視覺化內的物體可以是任何型別的不同物理天體,如恆星、行星、黑洞、太陽系或星系。 

在模擬中,引力是在粒子之間吸引和排斥的力量。 

OneDrive for Business


 N體模擬的資料視覺化解決方案 

 

正如所見,這種型別的視覺化的應用是多種多樣的,在天體物理學中被廣泛使用。 

今天,只有少數開源的解決方案,甚至更少的商業解決方案可以提供如此先進和技術要求高的視覺化型別。 

根據視覺化庫或軟體的不同,N-體模擬可能會遇到只渲染數千個資料點的限制,而不是數百萬個。這是因為現代計算機只使用CPU而不是GPU來計算基本的算術運算。 

有了更強大的處理器,可以渲染更多的資料點。 

LightningChart .NET是一個先進的資料視覺化元件,只為整合在桌面應用程式中的高效能科學和高階資料視覺化而定製。 

在LightningChart中,你會發現先進的和最高效能的資料視覺化,用於先進的目的,如N體模擬,LiDar資料,醫療應用的ECG,振動分析,金融交易,地理,數字處理,以及170多種圖表型別! 

 

瞭解更多關於LightningChart .NET

相關文章