[發明專利]一種適用于二維流場的并行流線放置方法

無效

• 申請號: 201110452884.0
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102521854A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 張文耀;寧建國;王義
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種適用于二維流場的并行流線放置方法，包括以下步驟：

步驟1、對于給定的二維平面流場，構造一個剛好覆蓋該流場定義域的正交控制網格，網格單元的大小根據實際應用需求設定；為每個網格單元設置一個計數器，記錄每個網格單元所包含的流線數目，同時設定計數器的計數上限值，該上限值為一個大于或等于1的正整數；初始時刻每個網格單元都是空白的，相應計數器的計數值為0，如果某個網格單元的計數器值不為0，則表示該網格單元是非空的；

步驟2、將流場中由流線、速度為零的臨界點或流場邊界所包圍的、任意形狀和大小的封閉區域定義為虛擬拓撲區域VTA，將整個流場定義域看作一個初始VTA，用該VTA所包含的空白網格單元來描述表示這一VTA，具體方法是：用正交控制網格在初始時刻的所有網格單元來描述該VTA；如果某個VTA不包含任何空白網格單元，則認為該VTA是無效的，不在其中放置任何流線；

步驟3、啟動一個處理器元素，將步驟2中的初始VTA指派給該處理器元素，由該處理器元素執行步驟4-12，完成該VTA內的流線放置以及相關處理工作；

步驟4、令所指派的處理器元素當前處理的VTA為CurVTA，在CurVTA內，選取一個流線種子點，該流線種子點為CurVTA內的任意點。

步驟5、根據步驟4中得到的流線種子點，計算并得到經過該點的流線；在計算流線的過程中，如果流線延伸到流場邊界、速度為零的臨界點、或者是計數器值已達計數上限的網格單元時，該流線的計算過程就終止；

步驟6、將步驟5中得到的流線作為新流線放置到流場中，并更新該流線所涉及的控制網格單元的計數值，即將該流線所涉及的每個控制網格單元的計數值加1；

步驟7、在CurVTA內，查找空白四聯通區域，如果沒有找到這樣的區域，則表示CurVTA內的流線放置工作已經結束，轉向步驟12；

步驟8、對步驟7中得到的空白四聯通區域進行分類，方法是：以步驟5中得到的流線的正向流動方向為參照，如果某個空白四聯通區域，在該流線的左側，則將其標記為L，否則將其標記為R；

步驟9、如果步驟8中存在標記為L的空白四聯通區域，則將步驟8中所有標記為L的空白四聯通區域組合成一個新的VTA；如果步驟8中存在標記為R的空白四聯通區域，則將步驟8中所有標記為R的空白四聯通區域組合成另一個新的VTA；

步驟10、根據步驟9中得到的VTA的數目，啟動相應數量的處理器元素，并將步驟9中得到的VTA，分別指派給不同的處理器元素，由這些處理器元素并行執行步驟4-12，完成各自所負責的VTA內的流線放置以及相關處理工作；

步驟11、釋放當前處理的CurVTA，結束CurVTA內的流線放置以及相關處理工作；

步驟12、處理器元素進入等待狀態，直到被指派新的VTA而轉向步驟4，或者是因其他處理器元素的處理工作都結束了而轉向步驟13。

步驟13、最后，結束整個并行流線放置過程，完成所有流線放置工作。

2.根據權利要求1所述的一種適用于二維流場的并行流線放置方法，其特征在于，所述流線種子點選取方法為：在CurVTA內查找一個面積最大的空白四聯通區域，如果存在多個滿足條件的空白四聯通區域，則任意選取一個，空白四聯通區域的面積可用該區域所包含的空白網格單元數來衡量；針對所選取的空白四聯通區域，計算該區域內所有網格單元的中心坐標的平均值，將其作為一個新的坐標點，如果該點位于該區域內，則選擇該點為流線種子點；否則分別計算過新坐標點的水平直線和垂直直線與該區域相交的線段，選取其中最長線段的中點作為流線種子點。

3.根據權利要求1或2所述的一種適用于二維流場的并行流線放置方法，其特征在于，所述處理器元素是指邏輯上能夠獨立運行的計算裝置，可以是計算機、CPU、CPU內核、進程或者是線程。