項目簡介
《海鏡》為我公司依據當前國家基礎科研軟件現狀，自主立項研發的一款海洋環境數據處理分析可編輯低代碼基礎軟件。隨著我國海洋事業飛速發展和國產化進程的不斷推進，海鏡項目的開發和應用，在為MATLAB國產化替代進程增磚添瓦的同時，也將用于蓬勃發展的智慧海洋領域的信息化開發和應用，為不斷拓展的海戰場環境信息提供保障，為日益多元、立體的海洋數字化信息產業發展提供助力和支撐。
項目來源及背景
MATLAB是一款美國MathWorks公司出品用于數據分析、圖像處理與計算機視覺等領域的商業軟件，深受各大高校的理工科學生的依賴。
然而，中美貿易摩擦愈演愈烈，美國基于自身高端產業的優勢對中國經濟發展采取一系列打壓政策，MATLAB在中國很多高校被禁用，這對于我國學術領域造成了不小的影響，也成為了高校教學的一大“卡脖子”問題。
公司研發這款軟件的背景或者說要解決的痛點問題就是緩解國外相關工業設計軟件對我們的“卡脖子”狀況。自中美貿易戰以來，美國基于自身高端產業的優勢及競爭態勢，對中國經濟發展采取一系列打壓政策，像FIGMA、MATLAB、AUTOCAD等一些工業設計軟件對在美國商務部實體清單里的中國很多科研院所及核心國企實行禁用或者有條件使用，以此打壓我們的高技術產業。我們公司這幾年與軍工科研院所及軍方項目合作的過程中，迫切的感受到對像MATLAB這樣的計算仿真基礎類軟件以及海洋環境仿真功能模塊的巨大需求，我們迫切的需要研發自己的產品來替代國外軟件，海鏡項目就是在這個大背景下開始研發的。
項目內容
《海鏡-海洋信息數字化實驗室》，是我公司自主研發的一款軟件，集科學計算能力、數據分析能力和圖形仿真建模能力于一體，將數值分析、矩陣計算、科學數據可視化以及非線性動態系統的建模和仿真等諸多功能集合在一起，同時將強大計算能力與海洋地理信息系統相結合，使用戶可以更加快捷直觀地提取、分析和預報各類海洋現象及海洋物理場時空變化特征等信息。
技術原理：海鏡項目瞄準MATLAB的國產化替代，其底層核心采用C++語言結合當前CPU和GPU的多核并行能力從底層編寫、整理和優化各類高效的科學計算函數和以及科學計算可視化函數，在此基礎上集成OSG和開源軟件，實現MATLAB相似的科學計算能力、數據分析能力和圖形仿真建模能力，特別是其中針對海洋環境處理預報的海洋環境工具箱使其具備業務級處理能力。
研發策略：海鏡項目基于c++語言強大的底層編寫能力構建底層程序框架，并在腳本編輯器中實現M文件編輯、編譯。
產品開發：民用方向，用戶面廣泛，主要面向：科研院所、高校、涉海行業用戶，一方面滿足對MATLAB基礎功能的巨大需求，另一方面海鏡的海洋仿真模塊將促進海洋數字化的發展，實現各類數字化海洋信息低代碼編程仿真和預報。
軍事方向，可廣泛運用于軍隊指揮員、參謀人員快速構建作戰想定、研討指揮決策、開展謀略對抗訓練、研究創新作戰理論等領域，滿足軍事仿真人員在裝備論證、檢驗驗證以及作戰效能評估等方面的需求。
《海鏡》作為MATLAB的國產替代品，除了具備MATLAB的計算編譯調試基本功能外，還能通過地理信息數據與三維數字化地球無縫銜接，同時具備專業的NetCDF交互處理模塊、水下聲場傳播預報模塊、海洋環境數據同化預報模塊等，該產品可廣泛應用于大多數科研院所、涉海企業、高校、國企等單位。
創新性
（1）應用當前的多核并行計算技術（CUDA和TTP），實現對大參數矩陣運算核心函數并行改進和優化處理。
（2）應用最新的計算機圖像可視化技術和仿真技術，實現對大規模三維和四維時變數據場快讀特征提取和實時可視化。
（3）與海洋數字化地球相結合，給數據以位置信息，給位置以數據服務，同時編寫、封裝、集成了大量海洋動力學以及水下聲學函數和工具包，實現各類數字化海洋信息的低代碼編程仿真和預報。
（4）基于海洋環境信息數據與其自身計算能力的交互，實現對環境數據的快速推演和預報。
主要功能及特點
（1）運算及繪圖

與MATLAB類似的矩陣運算和基本函數使用，并進行函數圖像的繪制，可進行：plot繪制、scatter繪制、pie函數繪制、image繪制、surf繪制，并線上對應的變量值。

（2）可直接調用M格式文件

與M文件的無縫銜接及三維地球的交互性功能是《海鏡》與其他同類產品的最大區別，也是其最大的優勢。其他國產MATLAB替代品無法直接打開M文件，這對用戶體驗是很大的影響?？芍苯哟蜷_M文件進行調用，這點上《海鏡》與MATLAB是一樣的。
（3）與三維地球結合

(4)NETCDF文件處理模塊

（5）聲場計算

基于GPU的聲場并行計算方法以及可視化技術，實現三維海洋環境中水下聲傳播模型的近實時快速解算和可視化展示，展現完整聲場剖面和聲線軌跡。