High performance visualization through graphics hardware and integration issues in an electric power grid Computer-Aided-Design application

Abstract

[Resumo]Esta tese presenta os resultados de traballos de investigación levados a cabo para mellora-la visualización dunha ferramenta de planificación de redes eléctricas. A primeira actuación consistiu en actualiza-lo seu motor de debuxo para explota-lo alto rendemento ofrecido por DirectX. Unha forma fundamental de mellora-lo rendemento dunha visualización é a reducción dos datos involucrados posta que canto mellor sexa seu volume mellor será. o tempo necesario para xera-la visualización. Ademáis a reducción de datos pode mellora-la calidade estética da visualización, facéndoa máis lexible. Presentáronse dous aproximacións á reducción de datos: mediante bases de datos especiais e mediante hardware gráfico. Non son exc1uíntes dado que a información das redes eléctricas normalmente provén dunha base de datos e, empregando as extensións espaciais que proporcionan a maioría dos sistemas de xestión de bases de datos modernos, pódese procesala infonnación para adecuala á visualización a realizar . O hardware gráfico moderno está equipado con potentes GPUs con gran capacidade para a computación paralela de alto rendemento e propósito xeral. Presentáronse tres técnicas que non só debuxan a visualización das redes eléctricas, senón que integran o proceso a simplificación das redes eléctricas para tratar de xera-la visualización máis rápidamente. Según sigan a evoluciona-las capacidades do hardware gráfico novas técnicas podeán ser implementadas e as existentes mellorarán o seu rendemento de forma casi transparente o que fai que este campo sexa altamente dinámico e unha fonte de innovación.

[Resumen]Esta tesis presenta los resultados de trabajos de investigación llevados a cabo para mejorar la visualización de una herramienta de planificación de redes eléctricas. La primera actuación consistió en actualizar su motor de dibujo para explotar el alto rendimiento ofrecido por DirectX. Una forma fundamental de mejorar el rendimiento de una visualización es la reducción de los datos involucrados, puesto que cuanto menor sea su volumen, menor será el tiempo necesario para generar la visualización. Además, la reducción de datos puede mejorar la calidad estética de la visualización, haciéndola más legible. Se presentaron dos aproximaciones a la reducción de datos: mediante bases de datos espaciales y mediante hardware gráfico. No son excluyentes, dado que la información de las redes eléctricas normalmente proviene de una base de datos y, utilizando las extensiones espaciales que proporcionan la mayoría de sistemas de gestión de bases de datos modernos, se puede procesar la información para adecuadarla a la visualización a realizar. El hardware gráfico moderno está equipado con potentes GPUs con gran capacidad para la computación paralela de alto rendimiento y propósito general. Se han presentado tres técnicas que no solo dibujan la visualización de las redes eléctricas, sino que integran en el proceso la simplificación de las redes eléctricas para tratar de generar la visualización más rápidamente. Según sigan evolucionando las capacidades del hardware gráfico, nuevas técnicas podrán ser implementadas y las existentes mejorarán su rendimiento de forma casi transparente, lo que hace que este campo sea altamente dinámico y una fuente de innovación.