基于Unity3D的数据中心可视化系统设计

马洁琼

（92020 部队 山东省青岛市 266000）

数据中心作为一种特定的设备网络，主要用于对数据的存储、计算、传输以及展示。基于数据中心的不断发展，在数据中心展示功能方面，数据中心可视化已经成为近年来相关部门的热门研究话题，在我国，由于传统数据中心可视化系统得出的可视化结果层次细节颗粒度过低，无法清晰展示数据信息，因此在实际应用过程中存在很大的局限性。而Unity3D 作为一种开发工具，可直观的呈现数据信息，实施数据人工智能处理，进而获取高重叠度数据，为数据中心可视化提供一个崭新发展方向[1]。因此，本文基于Unity3D优化设计数据中心可视化系统，致力于通过Unity3D，提高可视化数据的层次细节颗粒度，得到更为清晰的数据可视化结果，提高数据中心的展示性能。

1 Unity3D

Unity3D 在本质上属于游戏引擎[2-3]。Unity3D 最新版为Unity3D 2019.3，以其高性能特点受到了除游戏领域外其他领域的热切关注，至今为止Unity3D 已经应用在建筑可视化领域中，并提高了建筑可视化模型的精度，取得了良好的应用效果。因此，本文有理由将Unity3D 应用在数据中心可视化系统设计中，基于Unity3D的数据中心可视化系统具体设计内容，如下文所述。

2 系统硬件设计

2.1 数据采集板块

数据采集板块主要是采集数据中心所需的模拟量数据，根据系统设计需求，采用型号为HYVJ-KIB15690 数据采集板块，该数据采集办卡性能高，且数据采集速度较快，通过一个2 路六位模拟量输入模块，采集数据中心模拟量数据，通过ISA 总线使服务器与数据采集板块互联，即可控制数据采集板块运行。

2.2 模拟数字转换器

数据采集板块采集到的模拟量数据不服务系统运行需求，在此基础上设计模拟数字转换器转换采集数据。模拟数字转换器的精准度直接影响此次设计系统可视化的精准度，因此根据系统的需要设计型号为AGVD-SDNV1400 的32 位半闪速结构模拟数字转换器，该型号模拟数字转换器不仅具备高速模拟数字转换的功能，并且AGVD-SDNV1400 模拟数字转换器还具有转换保持电路功能[4]。该型号模拟数字转换器主要性能指标为：20V 多电源供电、分辨率为32 位、20MSPS 最大转换速率、60ms 装换周期。AGVDSDNV1400 模拟数字转换器各个引脚功能，如表1所示。

结合表1所示，通过模拟数字转换器外部时钟信号由C 时钟信号输入脚传输，由内部的时钟信号发生器转换为单路时钟信号，用于驱动两路采样比较器，由编码器生成数字信号，由高四位和低四位合并形成最终的16 位传输数据。

图1：系统软件流程图

图2：可视化层次细节颗粒度对比图

2.3 显示器

设计显示器作为数据中心可视化结果的展示界面，将模拟数字转换器得到的数据中心数据在显示器上显示，实现数据中心可视化。本文设计的显示器，型号为CFR9652548，尺寸为32 寸，共有24 路，通过串口通讯能够直接获得的数据中心数据。通过Sucount K 网络与下层控制主机相连。显示器的硬件环境配置，包括：2Mbpspc 端各类型浏览器及移动端各类型浏览器，类型为带宽可支持浏览器。利用显示器中的双核多路，提高显示速率。以此，完成系统硬件部分设计。

表1：模拟数字转换器引脚功能

3 系统软件设计

本文设计的系统软件流程图，如图1所示。

结合图1所示，本文针对上述的3 步主要流程展开详细研究，如下文所述。

3.1 数据中心对标数据预处理

由于采集到的数据中心对标数据类型较为单一，不利于数据中心细节可视化，通过数据中心对标数据预处理，为数据中心可视化提供基础数据。数据中心对标数据包括：节点坐标数据、节点与单元之间的对应数据、节点的位移数据等。对标数据是以网格作为载体的，因此，在可视化处理对标数据之前，要获取到数据相应的节点信息和单元信息，从而在此基础上完成对其的可视化处理。

3.2 数据中心对标数据场网格显示与隐藏

在完成数据中心对标数据预处理后，执行数据中心对标数据场网格显示与隐藏。将数据中心中的层、行、列用A、B、C 表示，对于二维对标数据场的网格结构可用A、B 定义，对于三维对标数据场的网格结构可用A、B、C 定义。其中非结构式网格的结构化显示方法可利用其自身的结构实现，对于存在剖面或横切面的对标数据场网格，可以通过插值或重组的方式将其进行转换，从而将复杂的数据中心结构转换为简单的网格结构。目的都是为了更加清晰地得到计算的结果。网格隐藏处理是通过相应的计算公式，实现对其分区的隐藏。设其目标函数为，可得公式（1）。

公式（1），u2指的是数据中心对标数据场网格显示空间轨迹编号；u1指的是数据中心数据矢量。以此，实现对其分区的隐藏。

3.3 导入Unity3D可视化数据中心

将显示的数据中心对标数据场网格，导入Unity3D 可视化数据中心，自动生成3D 可视化数据中心，从而实现其可视化[5]。等值线绘制是利用Unity3D 开发工具中的C#编写，提取数据中心网格当中的某一数据量，并将所有的点绘制成连续的分布图形，从而反映对标数据中的某些特征。云图是将网格表面上的某一分析区域进行相应的颜色填涂，更清晰地观察对标数据中的某一特定范围的数据分布情况，这种方法能够更加直观、有效地将对标数据表现出来[6]。对于Unity3D 构建场景时，可以通过构造等值面、几何图形表达的方式实现数据中心可视化，进而调整数据中心的粒子效果。

4 实例分析

4.1 实验准备

本文实例分析选取某数据中心作为实验对象。本次实验采用黑盒测试的方式，需要2 台服务器，测试IP 地址段为196.56.25.214.01。将测试指标设置为可视化层次细节颗粒度，层次细节颗粒度越高证明可视化系统的清晰度越高，包含的数据细节特征越多。先使用本文方系统执行数据中心可视化，通过Krtydhsie测试可视化层次细节颗粒度，设为实验组，记录测试结果，后使用传统系统执行数据中心可视化，通过Krtydhsie 测试可视化层次细节颗粒度，设为对照组，记录测试结果。

4.2 实验结果分析与结论

采集实验数据，实验对比结果，如图2所示。

通过图2 可知，设计系统可视化层次细节颗粒度明显高于对照组，具有实际应用价值。

5 结束语

通过基于Unity3D的数据中心可视化系统设计，能够取得一定的研究成果，解决传统数据中心可视化中存在的问题。由此可见，本文设计的系统是具有现实意义的，能够指导数据中心可视化优化。在后期的发展中，应加大Unity3D 在数据中心可视化中的应用力度。在日后的研究中还需要进一步对数据中心可视化系统的优化设计提出深入研究，为提高数据中心的综合性能提供参考。