We propose VDL-Surrogate, a view-dependent neural-network-latent-based surrogate model for parameter space exploration of ensemble simulations that allows high-resolution visualizations and user-specified visual mappings. Surrogate-enabled parameter space exploration allows domain scientists to preview simulation results without having to run a large number of computationally costly simulations. Limited by computational resources, however, existing surrogate models may not produce previews with sufficient resolution for visualization and analysis. To improve the efficient use of computational resources and support high-resolution exploration, we perform ray casting from different viewpoints to collect samples and produce compact latent representations. This latent encoding process reduces the cost of surrogate model training while maintaining the output quality. In the model training stage, we select viewpoints to cover the whole viewing sphere and train corresponding VDL-Surrogate models for the selected viewpoints. In the model inference stage, we predict the latent representations at previously selected viewpoints and decode the latent representations to data space. For any given viewpoint, we make interpolations over decoded data at selected viewpoints and generate visualizations with user-specified visual mappings. We show the effectiveness and efficiency of VDL-Surrogate in cosmological and ocean simulations with quantitative and qualitative evaluations. Source code is publicly available at \url{https://github.com/trainsn/VDL-Surrogate}.
翻译:我们提议VDL-Surrogate, 这是一种基于视觉的神经- 网络- 冷却- 基于视觉的代孕模型, 用于混合模拟的参数空间探索, 允许高分辨率可视化和用户指定的视觉绘图。 代用参数空间探索使域科学家能够预览模拟结果, 而不必运行大量计算成本的模拟。 但是, 受计算资源的限制, 现有的代用模型可能无法产生具有足够分辨率的预览, 以便进行可视化和分析。 为了改进计算资源的高效使用并支持高分辨率的探索, 我们从不同的角度进行射线投射, 收集样本和产生紧凑的潜质代表。 这种潜伏编码过程降低了代用模型进行模拟培训的成本, 同时保持了输出质量。 在模型培训阶段, 我们选择的观点覆盖了整个浏览场, 并培训了相应的 VDL- Surrogate 模型。 在模型的推导阶段, 我们预测了先前选择的观点的隐含的表达方式, 并解析了数据空间的潜在表达方式。 对于任何特定的观点, 我们用视觉- Droguideal 展示了我们所选的视觉- 和视觉- 的图像- 和视觉- 显示的图像- 和视觉- 显示- 和视觉- 显示- 显示- 和视觉- 和视觉- 显示- 显示- 和视觉- 显示- s- 显示- 和视觉- 显示- 显示- 显示- 显示- s- 显示- 显示- 显示- 显示- 显示- 显示- 显示- 显示- 显示- 显示- 显示- 和视觉- 显示- 显示- 和视觉- 显示- 显示- 显示- 显示- 显示- 显示- 和视觉- 和视觉- 显示- 和视觉- 显示- 和视觉- 和 和视觉- 和视觉- 显示- 和视觉- 的 和 和 和 和 和 和 和 和 和 和 和 和 和 和 和 和 和 的 和 的 的 的 和 显示- 显示- 显示- 显示- 显示- 显示- 显示- 和 和 和 和 的