基于熱固耦合有限元分析的計算可視化系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、科學計算可視化技術(shù)就是運用計算機圖形學和圖像處理技術(shù)，將科學計算過程中離散的計算結(jié)果，“縫合”成連續(xù)的圖形及圖像，使得相關(guān)技術(shù)人員可以直觀地觀察和分析判斷物理系統(tǒng)的狀態(tài)及其變化規(guī)律。因此深入研究科學計算可視化技術(shù)，對拓展其在科學計算數(shù)據(jù)處理、分析領(lǐng)域的應用有著重要的意義。
　　本文在對科學計算可視化技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行了全面調(diào)研分析的基礎上，面向“熱固耦合有限元分析系統(tǒng)”，重點分析研究了標量場、矢量場和張量場的數(shù)據(jù)可視化技

2、術(shù)，實現(xiàn)了計算可視化系統(tǒng)，并將該系統(tǒng)成功應用于“熱固耦合有限元分析系統(tǒng)”中。
　　本文首先對科學計算可視化技術(shù)中使用的基本網(wǎng)格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)預處理使用的插值算法作了分析，接著介紹了標量場、矢量場和張量場可視化算法的實現(xiàn)及應用。在標量場可視化技術(shù)方面，本文對等值線生成算法:網(wǎng)格序列法和等值線序列法、基于OpenGL圖元的等值線快速云圖填充方法、基于像素的云圖填充方法的實現(xiàn)進行了詳細地說明。在矢量場可視化技術(shù)方面，本文主要針對其中的兩

3、個研究方向——基于幾何圖形與基于紋理的矢量場可視化技術(shù)進行了研究，實現(xiàn)了矢量場數(shù)據(jù)的箭標圖法和彩色流線繪制，本文對基于紋理的LIC算法進行了改進和拓展，彌補了原始LIC算法的缺陷，實現(xiàn)了原始LIC算法、彩色LIC算法及其改進算法、LIC紋理動畫和三維表面的LIC算法。在張量場可視化技術(shù)方面，簡單介紹了二維、三維橢球圖標算法和實現(xiàn)。
　　最后，本文從實際應用角度，介紹了計算可視化系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)，以及各個模塊的功能，并在“熱固耦合有