基于B/S框架的水流二维流场仿真可视化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于B/S框架的水流二维流场仿真可视化方法及系统，所述方法包括：通过获取水流的水动力数值计算成果数据，将所述水动力数值计算成果数据转换为结构化数据，再将所述结构化数据映射到可视化平台,在模拟区域上生成用于展示水流演进过程的动态轨线，通过WebGL加速渲染技术，在网页端展示持续、动态、流畅、形象的水动力演进效果。本发明专利技术可实现根据水动力数值计算成果数据在可视化平台上对水动力演进过程进行仿真展示，解决传统的CFD(计算流体动力学)后处理软件处理成果难以共享，或展示过程操作复杂、使用门槛较高、价格比较贵的问题。比较贵的问题。比较贵的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于B/S框架的水流二维流场仿真可视化方法及系统


[0001]本专利技术涉及二维水流动态展示
，具体涉及一种基于B/S框架的二维流场仿真可视化方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，已开发多种流体力学仿真可视化商业软件(如Tecplot 360、ICEM
‑
CFD、EnSight等)，这些工具和系统能够有效地对流场数据进行可视化处理与分析，但是目前这些商业软件通常是安装在客户端个人计算机中，仿真效果依赖PC性能，升级和维护困难，资源与成果难以共享，操作复杂、使用门槛较高，并且价格比较贵。
[0003]随着互联网和信息化的发展，可视化技术逐渐向网络化、定制化、共享化、便捷化方向迈进；以及随着WebGL的提出，基于Web的数据可视化技术不再受到浏览器绘制、运算等问题的困扰逐渐发展起来。目前最为流行是可以直接在客户端采用WebGL技术进行实时图像的绘制。随着移动端的出现，跨平台技术越来越重要，而HTML5和WebGL的结合成为跨平台实现图像绘制的必要技术。网络地理信息系统(WebGIS)作为地理与环境信息可视化的最好载体,在水利领域使用日渐频繁,尤其是在水环境监控、水灾害预报预警等,可以将大量的物理数据反映到实际地形当中,突出水利信息的空间性,现有地理信息系统技术在水动力仿真方面应用还不多。

技术实现思路

[0004]鉴于以上技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于B/S框架的二维流场仿真可视化方法及系统，解决传统的CFD(计算流体动力学)后处理可视化商业软件存在的成果难以共享、展示过程操作复杂、使用门槛较高、价格比较贵的问题，实现基于B/S框架的可视化平台上对水动力的水流演进过程进行仿真展示，并且利用网络地理信息系统，使水动力模拟成果展示更加形象。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种基于B/S框架的水流二维流场仿真可视化方法，包括以下步骤：
[0007]获取二维水动力数值模拟成果数据，将所述模拟成果数据转换为结构化数据；
[0008]将所述结构化数据映射到Cesium平台,通过空间坐标转换，在平台上确定模拟区域；
[0009]在所述模拟区域上生成用于展示二维水动力演进过程的动态轨线。
[0010]可选的，所述在模拟区域上生成用于展示水流演进过程的动态轨线，包括：
[0011]在模拟区域内生成若干白噪声点，并基于空间拓扑分析，空间插值出各白噪声点上的流速；
[0012]设置动态轨线的生命周期，并将所述生命周期划分为n个时间段，n为自然数；
[0013]并根据各白噪声点上的流速计算各白噪声点在各时间段的移动距离；
[0014]根据所述各白噪声点在各时间段的移动距离以及各白噪声点的位置，采用局部正
向线性卷积算法计算各白噪声点在各时间段的轨线；
[0015]对各白噪声点在各时间段的轨线进行渲染，得到动态轨线。
[0016]可选的，将所述结构化数据映射到可视化平台，包括：
[0017]将所述结构化数据存储于数据库，并基于B/S框架，将数据库中的所述结构化数据包含的网格节点信息映射到Cesium平台。
[0018]可选的，所述结构化数据至少包括水动力演进水力要素信息、时间序列信息、空间要素信息、有限元计算采用的网格文件数据。
[0019]可选的，所述将所述空间信息数据转换为结构化数据，包括：
[0020]将所述网格文件转换为mesh数据格式，将网格文件中的节点坐标转换为经纬度坐标，将计算流体动力学方程的结果数据和参数信息转换根据时间和空间的拓扑关系转换为结构化数据。
[0021]可选的，所述在模拟区域内生成若干白噪声点，包括：
[0022]根据预设参数在模拟区域内随机生成若干白噪声点。
[0023]可选的，所述基于空间拓扑分析，空间插值出各白噪声点上的流速，包括：
[0024]获取所述模拟区域划的网格节点以及与各网格节点关联的流速；利用双向线性插值算法，根据各网格节点上的流速计算出各白噪声点上的流速。
[0025]一种基于B/S框架的水流二维流场仿真系统，包括：
[0026]数据转换单元，用于获取二维水动力数值模拟成果数据，将所述模拟成果数据转换为结构化数据；
[0027]数据映射单元，用于将所述结构化数据映射到Cesium平台,并耦合模拟成果数据中水力要素对应的空间信息数据,在所述可视化平台上确定模拟区域；
[0028]展示单元，用于在所述模拟区域上生成用于展示二维水流演进过程的动态轨线。
[0029]一种电子设备，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行所述的基于B/S框架的水流二维流场仿真可视化方法。
[0030]一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时，实现所述的基于B/S框架的水流二维流场仿真可视化方法。
[0031]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0032]本专利技术通过获取水流的二维水动力数值模拟成果数据，将所述数值模拟成果数据转换为结构化数据，再将所述结构化数据映射到可视化平台,在模拟区域上生成用于展示水流演进过程的动态轨线，实现根据基于B/S框架下水动力的水流演进过程耦合空间信息进行仿真展示，解决传统的可视化软件针对CFD(计算流体动力学)成果难以共享，或展示过程操作复杂、使用门槛较高、价格比较贵的问题。
附图说明
[0033]图1为本专利技术一实施例提供的一种基于B/S框架的水流二维流场仿真可视化方法的流程示意图；
[0034]图2为本专利技术一实施例提供的生成用于展示水流演进过程的动态轨线方法的流程
示意图；
[0035]图3为本专利技术一具体实施例提供的一种基于B/S框架的水流二维流场仿真可视化方法的流程示意图；
[0036]图4为本专利技术一实施例提供的采用双向线性插值算法的网格示意图；
[0037]图5为本专利技术一具体实施例提供的展示的一种动态迹线图；
[0038]图6为本专利技术一实施例提供的一种基于B/S框架的水流二维流场仿真系统的示意图；
[0039]图7为本专利技术一具体实施例提供的一种基于B/S框架的水流二维流场仿真系统的示意图；
[0040]图8为本专利技术一实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0041]下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例：
[0042]下面对专有名词和技术进行说明：
[0043]CFD，英语全称(Computational Fluid Dynamics)，即计算流体动力学。CFD是近代流体力学，数值数学和计算机科学结合的产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于B/S框架的水流二维流场仿真可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：获取二维水动力数值模拟成果数据，将所述模拟成果数据转换为结构化数据；将所述结构化数据映射到可视化平台，并耦合模拟成果数据中水力要素对应的空间信息数据,在所述可视化平台上确定模拟区域；在所述模拟区域上生成用于展示二维水流演进过程的动态轨线。2.根据权利要求1所述的基于B/S框架的水流二维流场仿真可视化方法，其特征在于，所述在模拟区域上生成用于展示水流演进过程的动态轨线，包括：在模拟区域内生成若干白噪声点，并基于空间拓扑分析，空间插值出各白噪声点上的流速；设置动态轨线的生命周期，并将所述生命周期划分为n个时间段，n为自然数；根据各白噪声点上的流速计算各白噪声点在各时间段的移动距离；根据所述各白噪声点在各时间段的移动距离以及各白噪声点的位置，采用局部正向线性卷积算法计算各白噪声点在各时间段的轨线；对各白噪声点在各时间段的轨线进行渲染，得到动态轨线。3.根据权利要求1所述的基于B/S框架的水流二维流场仿真可视化方法，其特征在于，将所述结构化数据映射到可视化平台，包括：将所述结构化数据存储于数据库，并基于B/S框架，将数据库中的所述结构化数据包含的网格节点信息映射到可视化平台，最终展示在浏览器网页端。4.根据权利要求1所述的基于B/S框架的水流二维流场仿真可视化方法，其特征在于，所述结构化数据至少包括水动力演进水力要素信息、时间序列信息、空间要素信息、有限元计算采用的网格文件数据。5.根据权利要求4所述的基于B/S框架的水流二维流场仿真可视化方法，其特征在于，所述将所述二维水动力数值模拟成果数据转换为结构化数据，包括：将所述网格文件转换为mesh数据格式，将网...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫国，顾巍巍，薛晓鹏，王新龙，钟伟，杨珍，胡武星，林宇，程志强，陈龙赞，张婷婷，孙飞飞，沈日新，江雨田，
申请(专利权)人：宁波市水利水电规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：