14、Clayworks：协作模拟环境与高阶组件应用

Clayworks：协作模拟环境与高阶组件应用

1. Clayworks的3层架构

在开发Clayworks时，主要挑战在于集成计算机支持的协同工作（CSCW）和高性能计算（HPC）部分，这两部分在某些方面有着相互矛盾的需求：
- CSCW部分是一个软实时系统，需要及时的通信和计算以实现应用的高响应性。不过，建模计算强度不高，可在标准的现代桌面PC上本地执行。
- 模拟算法用于迭代移动和变形黏土对象，需要一个或多个具有非常高计算能力的HPC主机，但对通信没有实时要求。

为了集成CSCW建模和HPC的不同需求，开发了如图1所示的3层架构：
| 层级 | 基础技术 | 功能 |
| ---- | ---- | ---- |
| 客户端层 | Java Swing | 用户在桌面计算机上运行客户端，提供对Clayworks所有功能的集成访问，可连接到共享工作区，进行对象建模、观察和实时聊天等 |
| 服务器层 | RMI和JDBC | 实现客户端和HPC主机之间的功能，处理实时通信，管理数据库，为HPC模拟准备数据集等 |
| HPC层 | 网格中间件 | 运行黏土变形算法的并行实现，用于模拟计算 |

graph LR
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px;
    A[客户端层]:::process --> B[服务器层]:::process
    B --> C[HPC层]:::process
    A -.-> C(虚线表示可灵活更换