File Formaten

• Inleiding
• Conversie
• Simulatie

Inleiding

• PLY formaat
• Breadth first doorlopen van ptree

Conversie

• Design

• Minder opzoekwerk code
• Makkelijk uitbreidingen doorvoeren

Simulatie

• Design

• Problemen met export naar ply

Simulatie

Export probleem

template <>
template <>
void ExportViewer<PlyGzExporter>::Update<SimEvent>(const SimEvent& e);

template <>
template <typename EventType>
void ExportViewer<PlyGzExporter>::Update(const EventType& e);

Post Processing

• Inleiding
• TSV Formaat
• Gui

Inleiding

tsv Formaat

• Design

tsv Formaat

• 2 formaten
  • TYPE     ATTRIBUTE
    • Aanpasbaar
    • Overzichtelijk
  • STEP     TYPE     ATTRIBUTE     ID     VALUE
    • Attributes volgen doorheen simulatie
    • Makkelijk visualiseren

GUI

Dynamic Attributes

• Inleiding
• Moeilijkheden en Keuzes

Inleiding

• Huidig: chemische attributen in Mesh structuur
• Uiteindelijk doel:
  • Mesh en "Tissue" scheiden in code
  • Dynamisch chemische attributen toevoegen/verwijderen/aanpassen
  • Model inlezen uit Vleaf file

Moeilijkheden en keuzes

"container" dynamic_attributes

Moeilijkheden en keuzes

Integratie dynamic_attributes in code

• Mesh bevat dynamic_attributes object
• De klassen Cell-/Node-/WallAttributes krijgen pointer naar object (via constructor)
• Bestaande methodes door methodes uit dynamic_attributes
• Assignment operators toegevoegd
• MeshBuilders aangepast zodat ze attributen ook kopiëren

Moeilijkheden en keuzes

Formaat Model

<cell_attributes_array>
    <attribute>
		< name>
            attributeName
		</name>
		< type >
		    int
		</type>
		< default >
		    7
		</default>
    </attribute>
</cell_attributes_array>

Suggesties

• Meer types toevoegen (bvb vectoren)
• Dynamic_attributes niet meer in Mesh bewaren
• Integratie in user interface

Visualisatie

• Inleiding
• Moeilijkheden & Keuzes
• Architectuur
• Resultaat en vergelijking

Inleiding

• Huidige viewer in Qt geïmplementeerd
• Vraag naar OpenGL viewer
• Richting 3D (in de toekomst)
• Viewer met reliëf

Moeilijkheden & Keuzes

• OpenGL Compatibiliteit
  • GL 3.1 + Compatibility Profile
• Gebruik van shaders? Uiteindelijk niet.
• Correcte weergave van schaduw

OpenGL 3.1 uitgekomen in 2009

Architectuur

• Alle implementatie in GLDrawer
  • Zeer low level
  • Performantiewinst

Vergelijking

Resultaat

Feature: Rotatie

DataStructuur

• Inleiding
• Implementatie
• performancewinst

Inleiding

• Huidige situatie
  • Cells, Nodes en Walls gealloceerd op stack
  • Willekeurig in geheugen
  • Veel cachemisses!
  • Gebruik van vector<shared_pointer<Cell>> voor lifetime management
• Doel:
  • Performantiewinst
  • Beter lifetimemanagement

Implementatie

• Gebruik van geoptimaliseerde datastructuur
  • Intern een vector<array<T>*>
  • Waarbij T een Cell, Node of Wall
  • Gevolg:
    • Geheugen in blokken gealloceerd
    • Cells, Nodes en Walls dichter bij elkaar
    • High locality of data => minder cachemisses

Performancewinst

Soms tot 30% winst

Gedistribueerde simulatie

• Inleiding tot het probleem
• Architectuur
• Protocol
• Slave beheer en Master lookup
• Fouten tolerantie

Inleiding tot het probleem

• Verschillende afzonderlijke simulaties kunnen een koppling hebben
• 1 simulatie runnen is een zwaar process. Meerdere niet aan te raden op 1 machine
• Simulaties laten runnen en enkel de output files zijn belangrijk

Oplossing

Severs ter beschikking stellen, die het process beheren en uitvoeren

Architectuur

Algemeen

• Client en masters communiceren met elkaar
• Master en slaves communiceren met elkaar

Architectuur

Slave

• Slave krijgt berichten van de master
• Slave zal de VLeaf2_Sim::Sim aansturen
• Na elke stap zal de ChemTransfer de gevraagde waarde doorsturen naar Master

Architectuur

Master

Architectuur

Master

Architectuur

Opmerking

• Master bevat enkel noodzakelijke Cellattributen
• Voordelen
  • Consistentie
  • Geheugen
• Nadelen
  • Onderhoudbaarheid

Protocol

• Gebaseerd op bestaande protocol van Parex
• TCP-socket tussen Master en Clients en tussen Master en Slaves
• Structuur van een bericht is XML (gebruik van ptree)

Protocol

Structuur

Protocol

Structuur: Voorbeeld

Protocol

Uitzonderingen t.o.v. afgesproken protocol

• Ander 'startSimulation' message
  • Ondersteuning van meerdere output formaten op de Master
• Alle TCP-berichten worden gezipt
  • Zowel voor gedistribueerde sessie als voor Parex
  • Berichten (met SimState) tot meer dan 8 keer kleiner
  • Minder bandbreedte wordt gebruikt

Slave beheer en Master lookup

Slave beheer: Probleem

• Als slaves crashen moeten deze manueel worden heropgestart
• Bij manueel heropstarten moet IP adres en poort van master gekend zijn
• Slaves kunnen maar verbinding maken als de Master zelf ook actief is

Slave beheer en Master lookup

Slave beheer: Oplossing

• Slaves worden beheerd door een slave_deamon
  • Opstarten van slaves als master die hiernaar vraagt
  • Kijkt na of slaves gecrashed zijn
• Master bevat lijst met mogelijke slave machines
  • Master zal elke 5 seconde UDP bericht sturen naar deze machines
  • Als deamon merkt dat er minder slaves runnen dan master vraagt start hij er op

Slave beheer en Master lookup

Master lookup: Probleem

• Clients moeten IP adres en poort van master kennen
• Als client een session wilt joinen ook het session ID

Slave beheer en Master lookup

Master lookup: Oplossing

• Client kan UDP broadcast sturen met vraag naar masters
• Masters zullen antwoorden met UDP bericht en bevat:
  • Poort waarmee client verbinding moet maken
  • Alle lopende sessies op die machine

Fouten tolerantie

Mogelijke problemen

• Slave crasht
• Verbinding met slave verbroken
• Te weinig slaves beschikbaar
• Master crasht

Fouten tolerantie

Slave crasht of verbinding met slave verbroken

Fouten tolerantie

Wat als er geen slaves beschikbaar zijn?

Fouten tolerantie

Wat als master crasht

Voorlopig nog geen oplossing voor