【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机图形渲染，尤其涉及一种矢量场动态展示方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
1、矢量场指包含方向和大小的数据场，形式包括但不限于风场（风速、风向）、流场（流速流向）、波浪场（浪高、浪向）等，数据形式包括但不限于矩形规则网格、不规则三角形网格、散点。通过矢量场的动态显示，可以给用户快速而形象的展示出流体场的变化情况，在污染物扩散防治领域和水运领域具有广阔的应用场景。
2、传统的矢量场图形展示手段是在计算终端上安装图形渲染软件，将矢量场数据导入后进行展示。这种方式除需要安装软件外，对于图形的分析和观看都有专业性要求，操作上较为复杂。一种改进的方式是将矢量场数据上传到服务器，由服务器渲染后，通过网络浏览器展示渲染的结果。
3、然而，由于矢量场数据要做到较为精确的渲染，要么数据量大，导致渲染过程计算量大，响应速度慢，产生延时。要么为提升响应速度，精简矢量场数据量，然而矢量场数据精简后画面展示时经常出现画面跳跃感，画面不流畅，影响观感和对矢量场动态分析的结果。
4、基于此，需要开发设计出一种矢量场动态展示方法。
技术实现思路
1、本专利技术实施方式提供了一种矢量场动态展示方法、装置、电子设备及存储介质，用于解决现有技术中根据矢量场数据进行渲染时不易兼顾流畅和快速响应的问题。
2、第一方面，本专利技术实施方式提供了一种矢量场动态展示方法，包括：
3、获取多个第一矢量场数据集，其中，第一矢量场数据集表征同一时间节
4、根据所述多个第一矢量场数据集构建多个累加矩阵，通过所述多个累加矩阵与所述多个第一矢量场数据集匹配的方式，规划多个矢量路径队列，其中，累加矩阵表征根据多个点位位置和多个矢量确定的多个预测点位位置；
5、根据所述多个矢量路径队列，通过矢量插值的方式生成多个第二矢量场数据集，并依次对所述多个第二矢量场数据集进行展示。
6、在一种可能实现的方式中，所述根据所述多个第一矢量场数据集构建多个累加矩阵，通过所述多个累加矩阵与所述多个第一矢量场数据集匹配的方式，规划多个矢量路径队列，包括：
7、根据点位的位置顺序，对所述多个第一矢量场数据集中的每个第一矢量场数据集的点位位置数据和矢量数据进行排列，并将重新排列后的第一矢量场数据集作为第三矢量场数据集，从而获得多个第三矢量场数据集；
8、从所述多个第三矢量场数据集中的每个第三矢量场数据集中，分别提取点位位置数据和矢量数据构建第一点位位置矩阵和第一矢量矩阵，从而获得多个第一点位位置矩阵以及多个第一矢量矩阵；
9、根据节点时差、所述多个第一点位位置矩阵以及所述多个第一矢量矩阵，构建多个第一累加矩阵，其中，节点时差为两个相邻第三矢量场数据集的时差；
10、根据点位的位置顺序，对所述多个第一累加矩阵中的每个第一累加矩阵的点位位置数据进行排列，并将重新排列后的第一累加矩阵作为第二累加矩阵，从而获得多个第二累加矩阵；
11、根据所述多个第二累加矩阵与所述多个第一点位位置矩阵，构建多个矢量路径队列。
12、在一种可能实现的方式中，所述根据节点时差、所述多个第一点位位置矩阵以及所述多个第一矢量矩阵，构建多个第一累加矩阵，包括：
13、根据第一公式、节点时差、所述多个第一点位位置矩阵以及所述多个第一矢量矩阵，构建多个第一累加矩阵
14、
15、式中，为第一累加矩阵，为第一点位位置矩阵，为节点时差，为第一矢量矩阵。
16、在一种可能实现的方式中，所述根据所述多个第二累加矩阵与所述多个第一点位位置矩阵，构建多个矢量路径队列，包括：
17、按照时间节点的顺序，分别对所述多个第二累加矩阵以及所述多个第一点位位置矩阵进行排序；
18、按照预设的顺序从首位点位位置矩阵中提取点位位置数据，将提取的点位位置数据作为源位置数据，将所述首位点位位置矩阵作为目标点位位置矩阵，新建矢量路径队列，并将所述源位置数据加入所述矢量路径队列的首位置，其中，所述首位点位位置矩阵为所述多个第一点位位置矩阵中排在第一个位置的矩阵；
19、根据所述源位置数据和目标累加矩阵获取目标位置，其中，所述目标累加矩阵为根据所述目标点位位置矩阵构建的累加矩阵，所述目标位置为所述目标累加矩阵中根据所述源位置数据确定的数据的位置；
20、从后位点位位置矩阵中提取所述目标位置的位置数据，将提取到的位置数据加入到所述矢量路径队列的末尾，将提取到的位置数据作为所述源位置数据，其中，所述后位点位位置矩阵为所述多个第一点位位置矩阵中在所述目标点位位置矩阵之后与所述目标点位位置矩阵衔接的第一点位位置矩阵；
21、若所述后位点位位置矩阵不是所述多个第一点位位置矩阵中最末尾的矩阵，则将所述后位点位位置矩阵作为目标点位位置矩阵，并跳转至所述根据所述源位置数据和目标累加矩阵获取目标位置的步骤；
22、否则，若所述矢量路径队列首位置的数据不是所述首位点位位置矩阵中最末位置的数据，则跳转至所述按照预设的顺序从首位点位位置矩阵中提取点位位置数据的步骤。
23、在一种可能实现的方式中，在所述根据所述多个第二累加矩阵与所述多个第一点位位置矩阵，构建多个矢量路径队列之前，包括：
24、计算所述多个第二累加矩阵与所述多个第一点位位置矩阵的差，获得多个差矩阵；
25、分别提取所述多个差矩阵的极值，从而获得多个极值；
26、若所述多个极值中存在绝对值超过阈值的极值，则调整所述多个第三矢量场数据集，并返回到所述根据点位的位置顺序，对所述多个第一矢量场数据集中的每个第一矢量场数据集的点位位置数据和矢量数据进行排列的步骤。
27、在一种可能实现的方式中，所述根据所述多个矢量路径队列，通过矢量插值的方式生成多个第二矢量场数据集，包括：
28、对于所述多个矢量路径队列中的每个矢量路径队列，执行如下步骤：
29、获取展示时间节点；
30、根据所述展示时间节点确定第一目标位置数据以及第二目标位置数据，其中，所述第一目标位置数据以及所述第二目标位置数据为矢量路径队列中与所述展示时间节点最临近的两个时间节点所对应的位置数据；
31、根据所述第一目标位置数据、所述第二目标位置数据以及所述展示时间节点，确定展示位置数据和展示矢量数据；
32、根据所述展示时间节点，将所述展示位置数据和所述展示矢量数据加入到第二矢量场数据集中。
33、在一种可能实现的方式中，所述根据所述第一目标位置数据、所述第二目标位置数据以及所述展示时间节点，确定展示位置数据和展示矢量数据，包括：
34、根据第二公式、所述第一目标位置数据、所述第二目标位置数据以及所述展示时间节点，确定展示位置数据和展示矢量数据，其中，所述第二公式为：
35、
36、式本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种矢量场动态展示方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的矢量场动态展示方法，其特征在于，所述根据所述多个第一矢量场数据集构建多个累加矩阵，通过所述多个累加矩阵与所述多个第一矢量场数据集匹配的方式，规划多个矢量路径队列，包括：
3. 根据权利要求2所述的矢量场动态展示方法，其特征在于，所述根据节点时差、所述多个第一点位位置矩阵以及所述多个第一矢量矩阵，构建多个第一累加矩阵，包括：
4.根据权利要求2所述的矢量场动态展示方法，其特征在于，所述根据所述多个第二累加矩阵与所述多个第一点位位置矩阵，构建多个矢量路径队列，包括：
5.根据权利要求2所述的矢量场动态展示方法，其特征在于，在所述根据所述多个第二累加矩阵与所述多个第一点位位置矩阵，构建多个矢量路径队列之前，包括：
6.根据权利要求1-5任一项所述的矢量场动态展示方法，其特征在于，所述根据所述多个矢量路径队列，通过矢量插值的方式生成多个第二矢量场数据集，包括：
7.根据权利要求6所述的矢量场动态展示方法，其特征在于，所述根据所述第一目标位置数据、
8.一种矢量场动态展示装置，其特征在于，用于实现如权利要求1-7任一项所述的矢量场动态展示方法，所述矢量场动态展示装置包括：
9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种矢量场动态展示方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的矢量场动态展示方法，其特征在于，所述根据所述多个第一矢量场数据集构建多个累加矩阵，通过所述多个累加矩阵与所述多个第一矢量场数据集匹配的方式，规划多个矢量路径队列，包括：
3. 根据权利要求2所述的矢量场动态展示方法，其特征在于，所述根据节点时差、所述多个第一点位位置矩阵以及所述多个第一矢量矩阵，构建多个第一累加矩阵，包括：
4.根据权利要求2所述的矢量场动态展示方法，其特征在于，所述根据所述多个第二累加矩阵与所述多个第一点位位置矩阵，构建多个矢量路径队列，包括：
5.根据权利要求2所述的矢量场动态展示方法，其特征在于，在所述根据所述多个第二累加矩阵与所述多个第一点位位置矩阵，构建多个矢量路径队列之前，包括：
6.根据权利要求1-5任一项所述的矢量场动...
【专利技术属性】
技术研发人员：李怀远，侯志强，严冰，庞启秀，欧阳群安，谢琳，张静华，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：发明
国别省市：
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