專利名稱：過程冶金中計(jì)算流體力學(xué)的數(shù)據(jù)可視化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過程冶金中計(jì)算流體力學(xué)的數(shù)據(jù)可視化方法，用于冶金等行業(yè)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算，屬于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)及過程冶金技術(shù)領(lǐng)域。
冶金工業(yè)中CFD可視化主要是要完成兩個(gè)方面的工作，建立流場(chǎng)場(chǎng)景和提供交互工具，建立流場(chǎng)場(chǎng)景即是繪制流場(chǎng)中各個(gè)物理量的分布情況。概括其主要內(nèi)容有a)幾何體與網(wǎng)格的顯示評(píng)估；b)計(jì)算過程的顯示和流體的結(jié)構(gòu)辨識(shí)；c)結(jié)果的顯示和分析；d)數(shù)據(jù)比較。
在冶金工業(yè)的CFD可視化實(shí)際研究工作中，國內(nèi)外許多科研人員發(fā)現(xiàn)，大量的計(jì)算數(shù)據(jù)無法結(jié)合實(shí)際模型可視化，目前主要的工作是基于普適的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)進(jìn)行一定的二次開發(fā)，這樣的問題有a)不能將中間包的幾何外形、網(wǎng)格數(shù)據(jù)、流量場(chǎng)、溫度場(chǎng)、濃度場(chǎng)與計(jì)算數(shù)據(jù)相結(jié)合，無法實(shí)現(xiàn)真正的中間包計(jì)算的“可視化”；b)難以實(shí)現(xiàn)基于CFD模型計(jì)算結(jié)果的任意指定截面的濃度場(chǎng)、溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)預(yù)處理和可視化工作；c)計(jì)算過程和數(shù)據(jù)的可視化中人機(jī)交互困難；d)程序擴(kuò)展受到普適數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的限制，無法實(shí)現(xiàn)程序的模塊化，可擴(kuò)展性差。
為實(shí)現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案中，結(jié)合計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)，在網(wǎng)格劃分模塊提出基于集合理論的網(wǎng)格劃分方法，充分利用可視化數(shù)據(jù)(即圖形數(shù)據(jù))，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格自動(dòng)劃分。后處理中，實(shí)現(xiàn)了濃度場(chǎng)、溫度場(chǎng)等值線的圖形化、速度矢量場(chǎng)圖形化、夾雜物運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)圖形化，使得CFD大量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)有效的可視化。
本發(fā)明的方法包括如下具體步驟1、構(gòu)架繪圖平臺(tái)利用VB圖形編程技術(shù)設(shè)計(jì)繪圖平臺(tái)，該平臺(tái)也用于網(wǎng)格的顯示。在平臺(tái)主界面上包括繪制不同圖形，以及線型、線寬及顏色選項(xiàng)。繪圖平臺(tái)圖形顯示窗口由三個(gè)視圖平面構(gòu)成，分別實(shí)現(xiàn)了繪圖直角坐標(biāo)系與屏幕坐標(biāo)系的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。根據(jù)不同中間包外形結(jié)構(gòu)要求，該平臺(tái)比例尺可調(diào)，以實(shí)現(xiàn)其通用化。2、確定繪圖對(duì)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)繪圖平臺(tái)可以用來繪制不同的中間包對(duì)象。為了能夠使網(wǎng)格自動(dòng)生成程序準(zhǔn)確識(shí)別使用者所繪出是哪一種圖形，很有必要確定一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括圖形說明符號(hào)a，相對(duì)(或絕對(duì))坐標(biāo)說明符b，坐標(biāo)數(shù)據(jù)c、d、e、f(圓形例外，在坐標(biāo)數(shù)據(jù)處只包括c、d、e三項(xiàng))，線寬g，顏色h。a-h在繪圖時(shí)會(huì)賦給確定的符號(hào)或數(shù)據(jù)，這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以將繪出每一個(gè)圖形唯一確定下來。3、定義邊界在中間包的結(jié)構(gòu)中，還包括了一些其它結(jié)構(gòu)，如擋渣墻、鋼水進(jìn)出的管、鋼水液面及塞棒，有時(shí)可能在擋渣墻上還有孔。通常情況下，認(rèn)為邊界是指中間包的外輪廓。本發(fā)明中，將這種概念推廣，認(rèn)為當(dāng)兩種相位交接的地方即形成了邊界。4、劃分網(wǎng)格對(duì)于中間包這種形式的容器，劃分的網(wǎng)格一般采用方形網(wǎng)格。由于對(duì)中間包的網(wǎng)格劃分提出了許多規(guī)則，如每個(gè)方向的網(wǎng)格數(shù)范圍(a)，網(wǎng)格間距要求(b)，網(wǎng)格對(duì)稱要求(c)，以及網(wǎng)格局部加大劃分密度(d)等。這就給科研人員對(duì)不同的中間包生成網(wǎng)格帶來了諸多不便。
由于上述四種網(wǎng)格劃分的規(guī)則之間可能會(huì)產(chǎn)生某種互相的制約關(guān)系，本發(fā)明利用集合的思路來解決這個(gè)問題，將滿足(a)、(b)條規(guī)則的網(wǎng)格線歸為第一類集合，記為A；將滿足第(c)條規(guī)則的網(wǎng)格歸為第二類集合，記為B；同理，滿足第(d)條規(guī)則的網(wǎng)格歸為第三類集合，記為C。將這三個(gè)集合進(jìn)行劃分層次分類，A屬于第一層次，屬于首先進(jìn)行劃分的一類網(wǎng)格，B、C均屬于第二層次，是在A網(wǎng)格的基礎(chǔ)上進(jìn)行劃分，并根據(jù)集合交、并算法進(jìn)行二次劃分，這樣得到了網(wǎng)格劃分初始結(jié)果集合D，利用第(d)條規(guī)則進(jìn)行一次所有網(wǎng)格的掃描，將不符合要求的網(wǎng)格線剔除，得到最終的網(wǎng)格結(jié)果。
A集合通過初始給定的一個(gè)網(wǎng)格數(shù)來確定，通常A集合在整幅圖中是均勻分布的，是網(wǎng)格劃分的基礎(chǔ)；B、C集合則是利用在繪圖平臺(tái)繪中間包時(shí)，同時(shí)確定的圖形數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，并根據(jù)規(guī)則(c)確定。以集合的定義式可以得到D集合的表達(dá)式D＝A-E+B+C式中E集合與B、C的取值位置相關(guān)，是那些不符合第(c)條規(guī)則的網(wǎng)格線的集合，它們實(shí)際上是A的子集。5、濃度場(chǎng)、溫度場(chǎng)的實(shí)現(xiàn)基本思路是從實(shí)際繪圖區(qū)域的邊界開始，利用線性插值逐網(wǎng)格追蹤每條等值線，得到各等值線在對(duì)應(yīng)穿過的網(wǎng)格邊上等值點(diǎn)的坐標(biāo)，然后根據(jù)實(shí)際需要確定是否需要平滑處理，經(jīng)過判斷后的處理數(shù)據(jù)(新的坐標(biāo)點(diǎn))存放在一個(gè)新的數(shù)組或數(shù)據(jù)鏈表中(視數(shù)據(jù)量的大小)，再連接這些坐標(biāo)點(diǎn)即可得到連續(xù)的光滑等值線。等值線可以分為從邊界開始到邊界結(jié)束的等值線和從內(nèi)部封閉的等值線兩種情況。其基本原理是首先從繪圖區(qū)邊界或內(nèi)部網(wǎng)格的邊界上求得一個(gè)等值點(diǎn)(等值線和網(wǎng)格邊的交點(diǎn))，然后由該點(diǎn)出發(fā)，判斷下一個(gè)等值點(diǎn)的坐標(biāo)，直到下一個(gè)等值點(diǎn)落在繪圖區(qū)域邊界上或與起點(diǎn)重合，這樣就完成了一條等值線的追蹤。在鄰接等值點(diǎn)的追蹤過程中，實(shí)際是對(duì)一個(gè)網(wǎng)格內(nèi)的等值線連接問題。分析一個(gè)網(wǎng)格內(nèi)的等值線的連接情況，在已知網(wǎng)格邊上的一個(gè)等值點(diǎn)的前提下，可以根據(jù)相應(yīng)情況得到另一個(gè)等值點(diǎn)的坐標(biāo)。
為了得到較為順滑的曲線，必須對(duì)曲線進(jìn)行平滑處理。曲線平滑的方法有T-N方法、Bezier方法、B樣條方法、三次樣條方法或最小二乘方法。
在一般的開發(fā)工具都提供了對(duì)封閉區(qū)域的填充函數(shù)。例如在Windows API中提供了函數(shù)FillRgn，可是實(shí)現(xiàn)對(duì)任意封閉多邊形進(jìn)行填充。因此，等值線的填充算法主要解決如何確定兩條等值線之間的區(qū)域，以及確定用什么顏色(根據(jù)設(shè)定的顏色標(biāo)尺)。但是，由于任意兩條等值線之間的區(qū)域的形狀極不規(guī)則，因此，單純的從確定兩條等值線間的區(qū)域的思路出發(fā)將會(huì)使得問題變得極為復(fù)雜，但是我們可以觀察等值線生成的基本規(guī)律，利用等值線追蹤方法得到的順序坐標(biāo)點(diǎn)，并產(chǎn)生封閉等值線區(qū)域，然后采用API函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)其自動(dòng)填充?？紤]到過程冶金中間包的濃度場(chǎng)、溫度場(chǎng)填充的不同要求，即根據(jù)要求填充部分或指定封閉的等值線區(qū)域，則需手工拾取封閉區(qū)域種子點(diǎn)后再填充該種子點(diǎn)所在封閉區(qū)域。6、速度矢量場(chǎng)的實(shí)現(xiàn)CFD模型的速度矢量場(chǎng)數(shù)據(jù)包含了速度矢量分布節(jié)點(diǎn)信息(中間包網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)信息)和速度矢量的信息(速度矢量在空間上的大小、方向)。由于速度矢量分布節(jié)點(diǎn)信息數(shù)據(jù)實(shí)際與中間包的物理尺寸同一數(shù)量級(jí)，而速度矢量的三維空間信息數(shù)據(jù)的數(shù)量級(jí)和對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)量級(jí)相差甚遠(yuǎn)，故可采取的方法有①速度矢量數(shù)據(jù)的預(yù)處理，使得兩者轉(zhuǎn)換到同一個(gè)數(shù)量級(jí)以便可視化；②采取相對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行程序?qū)崿F(xiàn)。現(xiàn)已知三維中間包的網(wǎng)格數(shù)據(jù)和速度矢量在空間三個(gè)方向分量的小大。
在三維速度矢量模型中，速度矢量起點(diǎn)坐標(biāo)A(xi，yi，zi)(i＝1，…，n n為中間包網(wǎng)格劃分的格數(shù))即為中間包的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，各列數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)即為X/Y/Z三個(gè)方向上的網(wǎng)格的相對(duì)坐標(biāo)。數(shù)據(jù)速度矢量的大小AB＝r和方位角分別為α、φ、γ，三維模型根據(jù)投影關(guān)系簡化為二維平面模型后，可以有如下結(jié)論二維X-Y平面(其它平面同理)的絕對(duì)坐標(biāo)分別為
上式中λ為比例系數(shù)，c1、c2為常數(shù)。7、夾雜物數(shù)據(jù)的三維動(dòng)畫模擬顯示采用保存夾雜物在時(shí)間序列上的各幀圖像(位圖文件方式)的方式實(shí)現(xiàn)夾雜物動(dòng)畫模擬。
本發(fā)明采用了計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)，在網(wǎng)格劃分模塊提出基于集合理論的網(wǎng)格劃分方法，充分利用可視化數(shù)據(jù)(即圖形數(shù)據(jù))，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格自動(dòng)劃分，并實(shí)現(xiàn)了濃度場(chǎng)、溫度場(chǎng)等值線的圖形化、速度矢量場(chǎng)圖形化、夾雜物運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)圖形化，使得CFD大量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)有效的可視化。解決CFD大量數(shù)據(jù)的可視化，使整個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算便于檢查調(diào)整，并使程序?qū)崿F(xiàn)具有很好的擴(kuò)展性。具體的有益效果有1、過程冶金CFD模型的大量數(shù)據(jù)可視化技術(shù)是數(shù)據(jù)可視化研究的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)，本發(fā)明可用于冶金等行業(yè)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算，具有特別重要意義和實(shí)用價(jià)值；2、采用模塊化的面對(duì)對(duì)象的程序?qū)崿F(xiàn)具有很好的擴(kuò)展性，可以在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上不斷擴(kuò)充可視化的內(nèi)容，具有很好的擴(kuò)展性。
3、算法設(shè)計(jì)針對(duì)性強(qiáng)，可以解決CFD的大量數(shù)據(jù)的可視化，使得設(shè)計(jì)計(jì)算更加便于檢查和調(diào)整。
圖2為本發(fā)明網(wǎng)格內(nèi)等值線連接情況示意圖。
圖3為速度矢量可視化模型示意圖。
圖4為本發(fā)明可視化實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)界面顯示。
其中圖4(a)為中間包的繪圖平臺(tái)和網(wǎng)格自動(dòng)生成界面；圖4(b)為中間包濃度場(chǎng)自動(dòng)生成及圖形顯示界面；圖4(c)為中間包速度場(chǎng)自動(dòng)生成及圖形顯示界面；圖4(d)為中間包及其濃度場(chǎng)的三維顯示界面；圖4(e)為中間包及其速度場(chǎng)的三維顯示界面；圖4(f)夾雜物動(dòng)畫模擬界面。
具體實(shí)施例方式為了更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，以下通過附圖及對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。1、中間包邊界定義詳解如

圖1所示，1代表管壁邊界，每一個(gè)管對(duì)應(yīng)兩個(gè)矩形(剖面圖中兩側(cè)的管壁)；2代表了擋渣墻邊界，每一堵?lián)鯄σ惨镁匦卫L制；3代表了由液面所圍成的邊界，通常在液面以上就不在被計(jì)算程序考慮；4代表了塞棒邊界類型；5、6、8代表中間包外輪廓所形成的邊界；7代表了孔邊界類型；9、10代表了中間包輪廓中出管處的邊界；邊界定義有兩種用途，一種是可以簡化計(jì)算的工作量。有限差分法是將原結(jié)構(gòu)劃分成很多小的分塊，如果能得出邊界以外的部分，省去程序?qū)@些部分差分點(diǎn)的計(jì)算，可很大提高計(jì)算效率，如在液面以上的部分，或在擋渣墻內(nèi)的部分的差分點(diǎn)都可以省去，而不去計(jì)算。另外一個(gè)用途是已知了邊界，還可以計(jì)算出中間包內(nèi)鋼水的體積，可供后處理中使用。并且可以由邊界信息確定邊界外差分點(diǎn)的位置，這樣在后處理中只顯示鋼水中的溫度場(chǎng)、濃度場(chǎng)的等值線，云圖等更符合實(shí)際情況。2、濃度場(chǎng)、溫度場(chǎng)的實(shí)現(xiàn)時(shí)采用的等值線追蹤算法濃度場(chǎng)、溫度場(chǎng)的實(shí)現(xiàn)時(shí)，需采用等值線追蹤算法。該算法在鄰接等值點(diǎn)的追蹤過程中，實(shí)際是對(duì)一個(gè)網(wǎng)格內(nèi)的等值線連接問題。分析一個(gè)網(wǎng)格內(nèi)的等值線的連接情況，在已知網(wǎng)格邊上的一個(gè)等值點(diǎn)的前提下，可以窮舉為如圖2的8種情況，即可得到另一個(gè)等值點(diǎn)的坐標(biāo)。依次類推，直到下一個(gè)等值點(diǎn)落在繪圖區(qū)域邊界上或與起點(diǎn)重合，這樣就完成了一條等值線的追蹤。隨后進(jìn)行等值線的平滑判斷和封閉區(qū)域填充處理。3、速度矢量模型在三維速度矢量模型中，速度矢量起點(diǎn)坐標(biāo)A(xi，yi，zi)(i＝1，…，n n為中間包網(wǎng)格劃分的格數(shù))即為中間包的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，各列數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)即為X/Y/Z三個(gè)方向上的網(wǎng)格的相對(duì)坐標(biāo)。數(shù)據(jù)速度矢量的大小AB＝r和方位角分別為α、φ、γ，三維模型可以根據(jù)投影關(guān)系簡化為二維X-Y(其他平面同理)平面的模型處理，如圖3所示，可以有如下結(jié)論F、E點(diǎn)在二維X-Y平面的絕對(duì)坐標(biāo)分別為 上式中λ為比例系數(shù)，λ＝BF/AB＝BE/AB，該系數(shù)決定了矢量箭頭圖形的箭羽的長短，一般取λ＝0.4。c1、c2為角度常數(shù)，一般分別取190、170。4、本發(fā)明實(shí)施例對(duì)過程冶金(中間包)的CFD模型計(jì)算數(shù)據(jù)的可視化技術(shù)分析，采用面向?qū)ο蟮哪K化的程序?qū)崿F(xiàn)，如圖4所示。(1)圖4(a)為中間包的繪圖平臺(tái)和網(wǎng)格自動(dòng)生成界面，在該平臺(tái)上可以實(shí)現(xiàn)中間包繪制并結(jié)合網(wǎng)格劃分要求，自動(dòng)劃分網(wǎng)格和產(chǎn)生網(wǎng)格數(shù)據(jù)。(2)圖4(b)為中間包濃(溫)度場(chǎng)自動(dòng)生成及圖形顯示界面。濃(溫)度場(chǎng)等值線的層數(shù)、標(biāo)尺顏色、顯示濃(溫)度范圍、顯示中間包及網(wǎng)格等參數(shù)均可以通過人機(jī)交互進(jìn)行選擇。(3)圖4(c)為中間包速度場(chǎng)自動(dòng)生成及圖形顯示界面。速度場(chǎng)的矢量表示依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)矢量(0.2m/s)顯示，且可以用不同的顏色、箭頭的長短、方向來豐富地表示速度場(chǎng)。中間包各個(gè)界面的速度場(chǎng)顯示以及顯示的參數(shù)均可以通過人機(jī)交互進(jìn)行選擇和控制。(4)圖4(d)為中間包及其濃度場(chǎng)的三維顯示界面。在該界面可以建立三維中間包對(duì)象，然后把相應(yīng)需要顯示的濃度場(chǎng)通過圖形變換的方法顯示成三維濃度場(chǎng)。顯示界面可以通過輸入的辦法指定。(5)圖4(e)為中間包及其速度場(chǎng)的三維顯示界面。在建立的三維中間包內(nèi)顯示指定的三個(gè)界面的三維速度場(chǎng)。其算法實(shí)質(zhì)是三維模型簡化為二維X-Y平面的模型處理。(6)圖4(f)夾雜物動(dòng)畫模擬界面。采用在單位間隔時(shí)間內(nèi)(時(shí)間序列)創(chuàng)建圖像(位圖文件方式)的方式，并將各幅圖像轉(zhuǎn)換為連續(xù)的多幀圖像的方式，用Windows Media Player等媒體播放器實(shí)現(xiàn)夾雜物動(dòng)畫模擬。
權(quán)利要求
1.一種過程冶金中計(jì)算流體力學(xué)的數(shù)據(jù)可視化方法，其特征在于包括如下具體步驟1)構(gòu)架繪圖平臺(tái)利用VB圖形編程技術(shù)設(shè)計(jì)繪圖平臺(tái)，繪圖平臺(tái)圖形顯示窗口由三個(gè)視圖平面構(gòu)成，分別實(shí)現(xiàn)繪圖直角坐標(biāo)系與屏幕坐標(biāo)系的自動(dòng)轉(zhuǎn)換；2)確定繪圖對(duì)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)利用繪圖平臺(tái)繪制不同的中間包對(duì)象，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括圖形說明符號(hào)，相對(duì)或絕對(duì)坐標(biāo)說明符，坐標(biāo)數(shù)據(jù)，線寬及顏色，將繪出的每一個(gè)圖形唯一確定下來；3)定義邊界在中間包的結(jié)構(gòu)中，將中間包的外輪廓中兩種相位交接的地方定義為邊界；4)劃分網(wǎng)格采用方形網(wǎng)格劃分中間包，并利用集合的思路對(duì)中間包進(jìn)行網(wǎng)格劃分，將滿足每個(gè)方向的網(wǎng)格數(shù)范圍和網(wǎng)格間距要求的網(wǎng)格歸為A類集合，滿足網(wǎng)格對(duì)稱要求的網(wǎng)格歸為B類集合，滿足網(wǎng)格局部加大劃分密度的網(wǎng)格歸為C類集合，首先劃分A類網(wǎng)格，在A網(wǎng)格的基礎(chǔ)上進(jìn)行B、C類網(wǎng)格劃分，并根據(jù)集合交、并算法進(jìn)行二次劃分，得到網(wǎng)格劃分初始結(jié)果集合D，利用網(wǎng)格局部加大劃分密度規(guī)則進(jìn)行一次所有網(wǎng)格的掃描，將不符合要求的網(wǎng)格線剔除，得到最終的網(wǎng)格結(jié)果；5)濃度場(chǎng)、溫度場(chǎng)的實(shí)現(xiàn)從實(shí)際繪圖區(qū)域的邊界開始，利用線性插值逐網(wǎng)格追蹤每條等值線，得到各等值線在對(duì)應(yīng)穿過的網(wǎng)格邊上等值點(diǎn)的坐標(biāo)，然后確定是否需要平滑處理，經(jīng)過判斷后的處理數(shù)據(jù)或新的坐標(biāo)點(diǎn)存放在一個(gè)新的數(shù)組或數(shù)據(jù)鏈表中，再連接這些坐標(biāo)點(diǎn)得到連續(xù)的光滑等值線；6)速度場(chǎng)的實(shí)現(xiàn)根據(jù)已知中間包的網(wǎng)格數(shù)據(jù)和速度矢量在空間三個(gè)方向分量的大小，建立三維速度矢量模型，并按照投影關(guān)系將其簡化為二維速度矢量模型；7)夾雜物數(shù)據(jù)的三維動(dòng)畫模擬顯示采用保存夾雜物在時(shí)間序列上的各幀圖像的方式實(shí)現(xiàn)夾雜物動(dòng)畫模擬。
2.如權(quán)利要求1所說的過程冶金中計(jì)算流體力學(xué)的數(shù)據(jù)可視化方法，其特征在于濃度場(chǎng)、溫度場(chǎng)的實(shí)現(xiàn)中，等值線分為從邊界開始到邊界結(jié)束的等值線和從內(nèi)部封閉的等值線，首先從繪圖區(qū)邊界或內(nèi)部網(wǎng)格的邊界上求得一個(gè)等值點(diǎn)，然后由該點(diǎn)出發(fā)，判斷下一個(gè)等值點(diǎn)的坐標(biāo)，直到下一個(gè)等值點(diǎn)落在繪圖區(qū)域邊界上或與起點(diǎn)重合，完成一條等值線的追蹤。
3.如權(quán)利要求1所說的過程冶金中計(jì)算流體力學(xué)的數(shù)據(jù)可視化方法，其特征在于濃度場(chǎng)、溫度場(chǎng)的實(shí)現(xiàn)中，對(duì)曲線進(jìn)行平滑處理采用T-N方法、Bezier方法、B樣條方法、三次樣條方法或最小二乘方法。
4.如權(quán)利要求1所說的過程冶金中計(jì)算流體力學(xué)的數(shù)據(jù)可視化方法，其特征在于濃度場(chǎng)、溫度場(chǎng)的實(shí)現(xiàn)中，利用等值線追蹤方法得到順序坐標(biāo)點(diǎn)，并產(chǎn)生封閉等值線區(qū)域，然后采用API函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)其自動(dòng)填充，或手工拾取封閉區(qū)域種子點(diǎn)后再填充該種子點(diǎn)所在封閉區(qū)域。
全文摘要
一種過程冶金中計(jì)算流體力學(xué)的數(shù)據(jù)可視化方法，設(shè)計(jì)的繪圖平臺(tái)分別實(shí)現(xiàn)繪圖直角坐標(biāo)系與屏幕坐標(biāo)系的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，利用繪圖平臺(tái)繪制不同的中間包對(duì)象，將中間包的外輪廓中兩種相位交接的地方定義為邊界，采用基于集合理論的網(wǎng)格劃分法實(shí)現(xiàn)中間包網(wǎng)格自動(dòng)劃分，并實(shí)現(xiàn)了濃度場(chǎng)、溫度場(chǎng)等值線的圖形化、速度矢量場(chǎng)圖形化、夾雜物運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)圖形化，使得CFD大量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)有效的可視化。本發(fā)明可以在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上不斷擴(kuò)充可視化的內(nèi)容，具有很好的擴(kuò)展性，設(shè)計(jì)計(jì)算便于檢查和調(diào)整，可用于冶金等行業(yè)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算。
文檔編號(hào)G06F17/50GK1395196SQ02136429
公開日2003年2月5日 申請(qǐng)日期2002年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月8日
發(fā)明者敬忠良, 李建勛, 張世俊, 肖剛 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)