一种基于电磁领域的线网格流场可视化方法技术

本发明专利技术涉及一种基于电磁领域的线网格流场可视化方法，包括：根据电磁场的几何形状和边界条件，生成线模型，给定线网格延拓方向；对线模型进行剖分，读取网格文件得到点列表和线段列表，读取点列表上每个坐标上的点的标量场值分布列表，遍历线段列表S再网格分裂得到两个三角形网格单元；依次初始化计算新点列表、新值列表和数据列表，将数据列表和三角形单元列表根据三角形单元后处理软件的文件格式导出；将导出的文件重新加载到电磁场中，对电磁场分布和行为以及交互作用进行可视化观察。本发明专利技术通过线网格流场可视化技术，可以将电磁场的分布以直观的方式展示出来。通过可视化结果，用户可以更好地理解电磁场的形态、强度和分布规律。分布规律。分布规律。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电磁领域的线网格流场可视化方法


[0001]本专利技术涉及网格流场可视化
，尤其涉及一种基于电磁领域的线网格流场可视化方法。

技术介绍

[0002]目前电磁领域的线网格流场的可视化主要包括以下几种方法：1、电磁场数值计算方法：电磁场数值计算方法是解决电磁场分布问题的数值模拟方法。常用的方法包括有限元法（FEM）、有限差分法（FDM）、边界元法（BEM）等。这些方法将电磁场方程离散化为网格上的代数方程，通过迭代求解得到电磁场在各个节点上的数值解。2、网格生成算法：网格生成是将连续的几何区域离散化为有限的网格单元的过程。在电磁场分析中，常用的网格生成算法包括结构化网格生成算法（如矩形网格或三角形网格）和非结构化网格生成算法（如三角形网格）。这些算法可以根据电磁场的几何形状和边界条件生成适合分析的离散化网格。3、数值计算：为了进行电磁场数值计算和可视化，通常会使用专门的软件工具。一些常用的电磁场数值计算软件包括COMSOL Multiphysics、Ansys、CSTStudio Suite等。这些软件提供了丰富的数值计算和可视化功能，可以方便地进行电磁场分析和结果展示。4、可视化技术：线网格流场可视化技术是基于计算机图形学的技术，涉及到图像处理、图形渲染、图形交互等方面的知识。在电磁场可视化中，常用的可视化技术包括绘制电场线和磁场线、绘制等值面或等值线图、绘制矢量图等。这些技术可以将电磁场的分布和特征以直观的方式展示出来，帮助用户更好地理解和分析电磁场问题。
[0003]尽管线网格流场可视化技术已经发展出了多种方法和工具，但仍然存在一些不足之处，主要包括：1、精度问题：由于流场模拟数据的精度对可视化结果有很大的影响，因此数据精度的提高仍然是一个重要的研究方向。2、大规模数据处理问题：随着流场模拟数据规模的不断扩大，如何高效地处理和可视化大规模数据成为了一个挑战。3、物理现象的表达问题：线网格流场可视化技术主要是通过图像和动画的形式呈现流场模拟数据，但如何更好地表达物理现象仍然是一个问题。
[0004]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息只用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种基于电磁领域的线网格流场可视化方法，解决了现有可视化方法存在的问题。
[0006]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种基于电磁领域的线网格流场可视化方法，所述可视化方法包括：步骤一、根据电磁场的几何形状和边界条件，通过网格生成算法生成线模型，给定线网格延拓方向，每次延拓距离为，共延拓K次；步骤二、对线模型进行剖分，读取网格文件得到点列表和线段列表，读取点列
表上每个坐标上的点的标量场值分布列表，遍历线段列表再网格分裂得到两个三角形网格单元和；步骤三、依次初始化计算新点列表、新值列表和数据列表，将数据列表和三角形单元列表以三角形单元后处理软件的文件格式导出；步骤四、将导出的文件重新加载到电磁场中，对电磁场分布和行为以及交互作用进行可视化观察。
[0007]所述步骤二中的遍历线段列表再网格分裂得到两个三角形网格单元和包括：遍历线段列表，得到第j个线段，根据步骤一的延拓条件将其延拓为K个平面四边形面网格单元，包含的四个点序号分别为，N表示点个数，表示第j个线段起点的序号，表示第j个线段终点的序号；将平面四边形面网格单元 再平均分裂为两个三角形网格单元和，分别得到三角形网格单元和的三个顶点序号分别为和。
[0008]所述步骤三中的计算新点列表包括：从0到K
‑
1循环p次，；遍历点列表，得到第i个点；分别计算延拓后的第i个点在x、y和z轴的坐标为、和，M表示线段个数。
[0009]所述步骤三中的计算新值列表包括：从0到K
‑
1循环p次，；遍历点列表，得到第i个点；分别计算延拓后的每个点上的新值为。
[0010]所述步骤三中的计算数据列表包括：从0到KN
‑
1循环p次，KN表示新点列表的点个数；得到第i个点的坐标为，得到第i个点的值为；
计算的每行数据分别为、、和。
[0011]本专利技术具有以下优点：1、电磁场的可视化展示：通过线网格流场可视化技术，可以将电磁场的分布以直观的方式展示出来。通过可视化结果，用户可以更好地理解电磁场的形态、强度和分布规律。
[0012]2、电磁场的分析和比较：线网格流场可视化技术可以提供对电磁场数据的交互式分析功能，使用户能够对电磁场数据进行测量、对比和分析。通过可视化结果，用户可以获得电磁场的特征参数，比较不同区域或不同时间点的电磁场分布，从而得出结论和进行相关研究。
[0013]3、电磁场的设计和优化：在电磁场设计中，合理的电磁场分布对于系统性能的优化非常重要。线网格流场可视化技术可以帮助工程师和设计师直观地了解电磁场的特点和分布情况，从而有效地进行电磁场的设计和优化工作，提高系统的性能和效率。
[0014]4、电磁场的教学和科普：线网格流场可视化技术可以将电磁场的概念和原理以直观的方式呈现出来，使学生和公众更容易理解和接受相关知识。通过可视化结果，可以展示电磁场的特点、应用和影响，提高教学和科普的效果。
附图说明
[0015]图1 为本专利技术的流程示意图；图2为点列表、线段列表和值列表间的关系图。
具体实施方式
[0016]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下结合附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的保护范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本专利技术做进一步的描述。
[0017]本专利技术具体涉及一种基于电磁领域的线网格流场可视化方法，提供线网格流场可视化技术，可以应用于电磁场分析，通过建立电磁场的数学模型，并使用线网格流场可视化技术，可以综合地观察电磁场的分布和行为。可以通过绘制线网格流场图，观察电磁场的交互作用，如电场和磁场的相互影响、耦合等，帮助工程师和研究人员理解电磁场的特性和行为。还可以用于电磁场优化。通过观察线网格流场图，可以确定电磁场的强弱区域，优化电磁设备的布局和结构，提高其性能和效率。
[0018]如图1所示，具体包括以下内容：S1、根据电磁场的几何形状和边界条件，利用合适的网格生成算法生成线模型，常见的算法插值法、拟合法、曲线拟合等；
S2、给定线网格延拓方向，每次延拓距离为，共延拓K次；S3、利用商业软件对线模型剖分，读取网格文件并得到点列表和线段列表；S4、读取点列表上每个坐标上的点的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电磁领域的线网格流场可视化方法，其特征在于：所述可视化方法包括：步骤一、根据电磁场的几何形状和边界条件，通过网格生成算法生成线模型，给定线网格延拓方向，每次延拓距离为，共延拓K次；步骤二、对线模型进行剖分，读取网格文件得到点列表和线段列表，读取点列表上每个坐标上的点的标量场值分布列表，遍历线段列表再网格分裂得到两个三角形网格单元和；步骤三、依次初始化计算新点列表、新值列表和数据列表，将数据列表和三角形单元列表以三角形单元后处理软件的文件格式导出；步骤四、将导出的文件重新加载到电磁场中，对电磁场分布和行为以及交互作用进行可视化观察。2.根据权利要求1所述的一种基于电磁领域的线网格流场可视化方法，其特征在于：所述步骤二中的遍历线段列表再网格分裂得到两个三角形网格单元和包括：遍历线段列表，得到第j个线段，根据步骤一的延拓条件将其延拓为K个平面四边形面网格单元，包含的四个点序号分别为，N表示点个数，表示第j个线段起点的序号，表示第j个线段终点的序号...

【专利技术属性】
技术研发人员：李尧尧，曹成，胡伟，李冰，杨顺川，
申请(专利权)人：东莘电磁科技成都有限公司，
类型：发明
国别省市：