基于熱固耦合有限元分析的計(jì)算可視化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將科學(xué)計(jì)算過(guò)程中離散的計(jì)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(xué)計(jì)算可視化技術(shù)，對(duì)拓展其在科學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)處理、分析領(lǐng)域的應(yīng)用有著重要的意義。
　　本文在對(duì)科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了全面調(diào)研分析的基礎(chǔ)上，面向“熱固耦合有限元分析系統(tǒng)”，重點(diǎn)分析研究了標(biāo)量場(chǎng)、矢量場(chǎng)和張量場(chǎng)的數(shù)據(jù)可視化技

2、術(shù)，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算可視化系統(tǒng)，并將該系統(tǒng)成功應(yīng)用于“熱固耦合有限元分析系統(tǒng)”中。
　　本文首先對(duì)科學(xué)計(jì)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(yù)處理使用的插值算法作了分析，接著介紹了標(biāo)量場(chǎng)、矢量場(chǎng)和張量場(chǎng)可視化算法的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用。在標(biāo)量場(chǎng)可視化技術(shù)方面，本文對(duì)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(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)地說(shuō)明。在矢量場(chǎng)可視化技術(shù)方面，本文主要針對(duì)其中的兩

3、個(gè)研究方向——基于幾何圖形與基于紋理的矢量場(chǎng)可視化技術(shù)進(jìn)行了研究，實(shí)現(xiàn)了矢量場(chǎng)數(shù)據(jù)的箭標(biāo)圖法和彩色流線繪制，本文對(duì)基于紋理的LIC算法進(jìn)行了改進(jìn)和拓展，彌補(bǔ)了原始LIC算法的缺陷，實(shí)現(xiàn)了原始LIC算法、彩色LIC算法及其改進(jìn)算法、LIC紋理動(dòng)畫(huà)和三維表面的LIC算法。在張量場(chǎng)可視化技術(shù)方面，簡(jiǎn)單介紹了二維、三維橢球圖標(biāo)算法和實(shí)現(xiàn)。
　　最后，本文從實(shí)際應(yīng)用角度，介紹了計(jì)算可視化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，以及各個(gè)模塊的功能，并在“熱固耦合有