【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一对边界元分析后的处理结果进行三维可视化仿真的方法。
技术介绍
在工程领域，常需要采用有限元法或边界元分析法等实现对复杂系统中离散模块的求解分析，而三维可视化仿真方法则提供了技术人员研究分析结果的交互手段。有限元法的基本求解思想是把计算域划分为有限个互不重叠的单元，在每个单元内，选择一些合适的节点作为求解函数的插值点，将微分方程中的变量改写成由各变量或其导数的节点值与所选用的插值函数组成的线性表达式，借助于变分原理或加权余量法，将微分方程离散求解；边界元分析法是在有限元法之后发展起来的一种较精确有效的工程数值分析方法，又称边界积分方程-边界元法，其以定义在边界上的边界积分方程为控制方程，通过对边界分元插值离散，化为代数方程组求解。现有公开了一种基于有限元分析后处理结果的三维可视化方法，该方法的工作过程是通过对生成的网格单元体分解，剔除内部的公共数据面，生成外轮廓面集合；对外轮廓面集合进行共面分组，得到共面的单元数据面集合CoMAP ;将每一组CoMAP中的所有单元数据面分解成为独立的单元数据边，剔除所有的内部公共边，得到共面轮廓线集合；对所有共面轮廓线集合...
【技术保护点】
一种针对边界元分析的三维可视化仿真方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：读入边界元分析后输出的结果文件，该结果文件包含模型节点坐标信息、单元组织信息及节点数值信息；步骤2：建立顶点缓冲和索引缓冲，将节点坐标信息和节点数值信息录入顶点缓冲，将单元组织信息录入索引缓冲，生成网格模型、实体模型、云图模型和参考坐标系；步骤3：对模型和参考坐标系同步进行渲染、三维操作、或其它操作；三维操作包括平移操作、缩放操作、三维球旋转操作、球形旋转操作、定点旋转操作、三向轴旋转操作；其它操作包括视图快捷切换操作、模型动态切换操作、截屏出图操作、显卡状态信息及数值信息显示操作。
【技术特征摘要】
1.一种针对边界元分析的三维可视化仿真方法，其特征在于包括以下步骤 步骤I :读入边界元分析后输出的结果文件，该结果文件包含模型节点坐标信息、单元组织信息及节点数值信息； 步骤2 :建立顶点缓冲和索引缓冲，将节点坐标信息和节点数值信息录入顶点缓冲，将单元组织信息录入索引缓冲，生成网格模型、实体模型、云图模型和参考坐标系； 步骤3 :对模型和参考坐标系同步进行渲染、三维操作、或其它操作；三维操作包括平移操作、缩放操作、三维球旋转操作、球形旋转操作、定点旋转操作、三向轴旋转操作；其它操作包括视图快捷切换操作、模型动态切换操作、截屏出图操作、显卡状态信息及数值信息显示操作。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于当对模型和参考坐标系同步进行渲染操作时，步骤2在建立顶点缓冲的同时，还记录极值信息，步骤3又包括 步骤301 :定义渲染控件； 步骤302 :设定SlimDX的初始化参数； 步骤303 :用网格容器封装步骤2的顶点缓冲和索引缓冲，形成多组网格簇，并写入显存； 步骤304 :通过世界矩阵、视图矩阵、投影矩阵设定视角参数，并调整模型初始位置位于屏幕的中心； 步骤305 :显示渲染状态及模型信息，该模型信息包括模型的节点总数、单元总数、云图极值以及云图的数值分配信息；该节点总数、单元总数及云图极值通过SlimDX的二维文字单元结合步骤2中保存的极值信息显示； 步骤306 :设置容错代码； 步骤307 :清空帧缓存及深度缓存，设置网格簇渲染的逻辑控制机制，设定模型网格的填充模式，将绘制好的图像发送至屏幕显示，利用SlimDX的消息循环实现对模型和参考坐标系的循环渲染； 步骤308 :释放显存和内存资源。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤304又包括以下步骤 步骤3041 :计算模型在三向轴的轴方向的极值； 步骤3042 :计算模型的几何中心，假设模型在X轴方向的最大值是Xmax，最小值是Xmin,在Y轴方向的最大值是Ymax,最小值是Ymin,在Z轴方向的最大值是Zmax,最小值是Zmin,几何中心坐标是(Xcenter, Ycenter, Zcenter)，则有Xcenter= (Xmax+Xmin) /2;Ycenter= (Ymax+Ymin) /2;Zcenter= (Zmax+Zmin) /2; 步骤3043 :通过对世界矩阵三向轴负向移动该几何中心的距离，使得几何中心与屏幕中心重合。4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于当对模型和参考坐标系同步进行三维操作时，采用单位向量投影二维屏幕的算法，包括 a.声明二维线段Lx、LY、Lz及二维坐标轴文字X、Y、Z，二维坐标待定；b.在每渲染一帧图像时，声明参考坐标系三向轴单位向量M= (1,0,Of.Fv= (ο,ι,οΓ.Ι = (ο；ολγ，根据当前视图空间宽高、世界矩阵、视角矩阵、投影矩阵值导入SlimDX的向量投影公式，求得二维屏幕空间三向轴的投影向量戶F%; c.将b步骤中三个投影向量的X轴、Y轴坐标分别赋给a步骤声明的二维线段和二维坐标轴文字，实现二维线段、二维文字与参考坐标系的联动； d.隐藏原参考坐标系的显示，即可实现透明条件下参考坐标系的建立。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于当对模型和参考坐标系同步进行平移操作时，步骤3又包括以下步骤 步骤309 :在鼠标按下时，记录当前鼠标的二维坐标(Xtjld, Yold)； 步骤310:在每一帧图形渲染时记录鼠标拖动后的二维坐标(XnOT，YnJ ； 步骤311 :计算鼠标拖动距离与模型移动距离之间的移动系数，选取O. 025作为基准，计算当前视点向量与焦点向量的向量差值长度，求得移动系数ΔΜ — 0.02-5 |Ftw Foci· I 步骤312 :获取当前视图矩阵(4x4)，利用下述公式求得移动后视点向量与焦点向量JpGClIS的值:PieW =%￡ew ·* ^rtsivlr Xview = - Λ Μ* [ (Xnew-Xold) *M11- (Ynew-Yold) *Μ12] Yview = - Λ Μ* [ (Xnew-Xold)...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。