科学数据并行可视计算软件研制

*、项目名称：科学数据并行可视计算软件研制

*、项目编号：*************

*、采购内容：科学数据并行可视计算软件研制

科学数据可视分析软件，共分为6大功能模块，分别为数据I/O模块，大规模科学数据并行预处理模块、串/并行数据可视计算模块、交互分析与渲染模块、并行绘制模块以及***界面模块，6大功能模块按照“高内聚、低耦合”原则划分软件功能边界，各模块具体功能要求如下：

1、数据I/O模块

（1）具备典型科学数据格式的导入功能，支持导入的数据类型包括********格式（.****）、***系列类型数据（.***、.***、.***、.***等及对应的并行版分块格式）、******格式(.******)、****格式(.***)、*******格式（.***）以及指定格式类型的****数据等；支持导入数据序列，能够为动画播放模块提供数据序列输入支持。

（2）具备科学数据转换导出功能，支持导出***系列类型数据格式、.***格式；具备模型导出功能，支持导出的模型格式包括***、****、***、****、***、***等。

（3）具备生成图像的导出功能，支持导出****、***、***、****及***格式文件，具备设置压缩等级、图像分辨率等相关参数功能，支持图片序列的导出功能，能够按序列编号自动对导出图片做后缀命名。

2、大规模科学数据并行预处理

支持面向****-****并行绘制模式的大规模科学数据预处理功能，支持并行处理的大规模科学数据不低于***，能够基于并行节点数目及节点上的计算资源权重，对结构化及非结构化网格数据进行分块，主要功能包括：

（1）针对空间*维数据，具备基于**-****划分***（******** ****** ***********）结构方式的网格数据分块功能；针对时空*维数据，具备多节点并行读取多时间步数据功能，读取策略可配置；对于拓扑结构不变的结构化/非结构化网格时变数据，实现避免重复读取网格拓扑结构信息功能；

（2）支持基于*****/********库的网格数据分块功能；

（3）能够并行读取分布式***系列文件格式；

（4）能够根据网格分块算法及负载平衡调度算法，动态调整各并行处理节点上的网格数据分布，即实现有效的动态负载均衡方法。

3、串/并行数据可视计算功能

支持大规模科学数据的并行可视特征提取，支持的可视化算法包括：

（1）*维结构化/*面体网格数据等值面提取；

（2）*维*角形/*边形网格等值线提取；

（3）*维结构化/*面体网格的*** *******体绘制方法；

（4）*维数据切面及基于平面的*维数据剖切；

（5）基于标量值范围的网格数据过滤；

（6）*维流场数据的流线提取，可基于线模型、球模型等布设种子点；

（7）*维结构化/非结构化网格数据的规整网格重采样，采样的规整网格维度可调节配置，支持使用指定网格对数据进行采样；

（8）数据重计算功能（至少包括对数据的指数计算、对数计算、常用*角函数计算、上/下取整计算、绝对值计算、梯度计算、向量模计算等功能）；

（9）*/*维数据的自定义图标显示（可将数据点替换为球、立方体、矢量箭头等多种图标，图标参数可调整，并以数据点处的矢量、标量值为参数进行箭头方向及着色等绘制）；

（**）支持*面体网格*面体化、多边形网格*角化；

（**）支持按维度选取结构化网格子集功能；

（**）具备数据统计和特征分析功能，能够绘制数据值区间直方图、值分布散点图等，能够在直方图、散点图中选定指定范围的值实现数据过滤功能；基于统计分析结果，能够推荐给出可反映关键物理特征的体绘制颜色传递函数。

（**）以上所有算法均可设置相关关键参数，在满足算法输入输出条件的情况下，各算法可累积叠加使用（即可搭建算法流水线对数据进行处理）。

（**）以上所有算法具备***多线程并行和***多线程并行执行功能。

4、交互分析及渲染显示

软件需具有简洁易用的交互界面，需具有高效的绘制显示功能，具体包括：

（1）具备*维、*维两种交互模式，*维模式下只可在指定平面内进行平移、缩放、顺/逆时针旋转，*维模式下可对*维数据体或模型进行*维空间内的旋转、缩放、平移等基础交互操作；能够自适应调整视角到全景数据显示位置，能够以选定数据为中心进行聚焦显示；能够以框选区域为聚焦显示区域进行视角调节；

（2）具备重置视角功能，以±X、±Y、±Z轴方向为视线方向重置摄像机位置观察数据，具备视图旋转功能，可顺时针、逆时针旋转视图**°；

（3）具备视角保存功能，能够存储当前视角（摄像机）位置到视角存储列表当中，可对视角列表进行参数编辑、新增、删除等功能；

（4）对于时序数据，具备以播放动画方式逐帧处理并显示数据功能。具备逐帧正向/反向连续播放、上*帧/下*帧单帧播放、跳转至指定帧、循环播放等功能；具备读取并显示数据时刻信息的功能，可跳转至指定的数据时刻；支持显示当前载入数据的时间戳信息；

（5）具备多种绘制显示模式，包括：数据轴平行矩形包围盒显示、网格线显示、面显示、点显示以及面与网格线叠加显示等方式；

（6）数据及模型着色方式方面，支持数据中的标量值、矢量分量着色及模值着色等，支持自定义颜色着色。颜色映射范围可自定义数值范围，也可自动匹配数据变量标量值范围；支持颜色条带及透明度的设置修改，预置多种颜色条带供用户选择；支持不同变量使用不同颜色条带进行着色，不同变量之间独立着色互不干扰；

（7）支持局部光照模型的渲染。支持局部光照模型相关参数调整；支持点光源、方向光源、聚光灯光源等光源类型的选择，支持光源位置设置及光源相关参数的调整，同*场景中可添加光源的数目不少于3个；

（8）支持显示区域背景颜色的修改，可改为预置背景色及指定颜色；

（9）具备测量线段长度、测量两线段夹角角度的工具。

（**）使用层次式的树形结构组织并显示可视化流水线，数据及可视化算法被视作流水线中的节点对象，用户可对流水线节点进行新增、删除、隐藏及显示等编辑控制功能。

（**）具备数据信息显示面板。能够显示被选定流水线节点的网格类型、节点数、单元数、*/*维标量值区间等相关信息，以及选定数据中变量值数据类型等信息；

（**）具备对模型场景进行基于全局光照的渲染功能，支持基于***和***并行加速的光线跟踪、路径跟踪渲染方法，具备相关算法参数的设置功能。

（**）支持模型的顶点及表面法向量计算；支持环境光遮蔽渲染。

（**）对模型渲染时，支持****、*******着色模型，支持基于****的物理模型渲染方法，可对模型设置材质属性，并支持*******、*****等局部光照模型；在对发光粒子群数据进行渲染时，支持延迟渲染技术，支持点精灵粒子渲染方法。

（**）可显示数据包围盒的坐标名称、坐标轴、坐标刻度等信息，坐标刻度及坐标相关字体、大小、颜色可调节。

（**）支持体绘制过程中使用体光照方法，增强体绘制渲染效果，体光照效果可调节。

5、并行绘制显示

具备大规模科学数据并行可视化功能，最大并行度不低于***，支持****-****并行绘制模式，具体要求包括：

（1）具备多节点并行可视化绘制功能，各节点对本节点局部网格数据进行可视化处理，节点内实现多线程并行绘制，生成单幅子图像；节点间基于***方式实现多进程并行计算，将各节点子图像合成为最终结果图像；

（2）实现节点间子图像的并行合成，支持半透明及不透明片元的正确合成，支持的并行图像合成算法包括*叉树形合成、*****-k方法等；

（3）在计算节点配备(多)***卡时，具备基于（多）***加速的并行绘制及图像合成功能。

6、***及其他功能要求

（1）能够利用深度神经网络对**量级以上的标量场网格数据进行训练，学习形成深度神经网格模型表示，实现对标量场网格数据的压缩；具备对标量场神经网络模型进行基于神经网络的体绘制渲染功能，并满足实时交互的应用需求；

（2）具备对*角面片表示的场景模型集合进行深度学习训练功能，实现*维模型的神经网络表示，并实现基于深度神经网络的渲染显示。

（3）支持基于***的软绘制流水线功能，在无***硬件的情况下，具备基于***的串行及并行可视化绘制功能。

（4）支持插入基本的几何形状物体模型，包括立方体、球体、圆柱、平面等。

（5）软件界面基于**和***开发，实现基于**和***控件的节点编辑功能，将所有算法及可视化功能封装为节点，通过拖拽、连接输入输出、配置节点参数等方式，搭建配置可视化流水线，当前流水线运行结果可实时反馈在显示窗口当中，具备易于交互使用、功能覆盖完善的人机操作界面，软件模块化封装良好，交互界面可修改、可替换。

（6）支持******* 7、******* ****** ****、*****（****** **.**及以上）多种操作系统，支持***架构处理器上运行。

（7）乙方向甲方提交所有功能的全部源代码。所有除界面以外的软件核心功能由C/C++、****、******及**********语言实现，图形接口采用******或******实现，使用*******框架完成深度学习相关功能；代码文件按照功能模块归类存放，并做详细注释。

（8）乙方需撰写并提交《软件需求规格说明》、《软件概要设计说明》、《软件详细设计说明》、《软件测试报告》、《软件使用手册》、《软件*次开发手册》、《软件研制总结报告》等文档。

*、投标人资格条件

1、具有独立承担民事责任的能力；

2、具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度；

3、具有履行合同所必需的设备和专业技术能力；

4、有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录

5、参加政府采购活动前3年内，在经营活动中没有重大违法记录；

6、供应商成立时间不少于2年，且为非外资独资或外资控股企业；

7、单位负责人为同*人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商，不得同时参加采购活动；

*、拟单*来源采购供应商：*************

*、申请理由：

本项目竞争性谈判公告于****年8月1日在全军武器装备采购信息网发布，至文件发售截止时间****年8月**日**时**分（北京时间），仅*************1家供应商报名并获取了采购文件，本项目潜在供应商不足，本次采购失败。

本项目*次竞争性谈判公告于****年8月**日在全军武器装备采购信息网发布，至谈判文件发售截止时间****年9月3日**时**分（北京时间），仅*************1家供应商报名并获取了采购文件，本项目潜在供应商不足，第*次采购失败。

本项目两次发布公告，均只有**************家供应商应答，不满足竞争性谈判条件。现将发布单*来源公示，公示无异议后通过单*来源方式从*************采购。

*、公示期限：公示期为本公示发布之日起5个工作日。

*、供应商对该项目拟采用单*来源采购方式及其理由有异议的，可于公示期内，以书面形式向采购人提出，逾期将不再受理。递交的异议函及其他书面材料应当包括下列内容：（*）项目名称和项目编号；（*）具体的异议事项、事实依据及相关证明材料；（*）异议函需加盖单位公章；（*）联系人（单位负责人或授权人)及联系方式。

*、联系方式

9.1.项目组

联系人：**

电话：***-********

9.2.监督投诉电话：***-********

地址：西安市临潼区