[發明專利]紋線可視化設備和方法

有效

• 申請號: 201711261432.8
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN108170895B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 櫛部大介;渡邊正宏;久田俊明;杉浦清了;鷲尾巧;岡田純一
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社;國立大學法人東京大學
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06T7/00;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 唐京橋;杜誠

1.一種紋線可視化設備，包括：

存儲裝置，用于存儲流體信息，所述流體信息包括位置信息，所述位置信息指示多個網格點在具有第一時間間隔的多個第一時間點中的每一個處的位置，所述多個網格點隨著流體模擬的分析時間的進行在分析空間中以加速運動移動，并且所述流體信息包括速度信息，所述速度信息指示所述多個網格點上的流體在所述多個第一時間點中的每一個處的速度；以及

處理裝置，用于：

基于所述流體信息并且通過使用表達式來計算所述多個網格點上的流體在所述多個第一時間點中的每一個處的速度的時間微分值，所述表達式包括校正值，所述校正值用于校正由所述位置信息表示的所述多個網格點的加速運動引起的誤差；

基于所述多個網格點上的流體在所述多個第一時間點中的每一個處的速度的時間微分值和速度生成插值曲線，所述插值曲線中的每一個連接指示所述多個網格點中的相應的一個網格點上的流體在所述多個第一時間點處的速度的點，所述插值曲線中的每一個具有基于由分別與所述多個第一時間點相對應的點指示的流體的速度的時間微分值的斜率，并且所述插值曲線中的每一個表示流體的速度隨時間的變化；

基于所述多個網格點的各個插值曲線，計算隨著所述分析時間的進行從粒子生成源依序輸出的一系列多個粒子在多個第二時間點中的每一個處的位置，所述多個第二時間點具有短于所述第一時間間隔的第二時間間隔；以及

生成關于指示所述一系列多個粒子的紋線的顯示信息，

其中，所述存儲裝置還存儲結構信息，所述結構信息指示結構的形狀在所述分析空間中隨時間的變化，并且

其中，當基于第一分析時間點處的第一紋線來計算第二分析時間點處的第二紋線時，所述處理裝置還進行以下操作：

將包括所述分析空間中的所述第一紋線上的第一位置處的離散點的部分區域設置為所述離散點的分析目標區域；

基于所述分析目標區域中的流體的速度來計算第二位置，所述第二位置指示所述離散點上的粒子在所述第二分析時間點處的目的地，所述速度由所述流體信息指示；

基于關于所述分析目標區域中的結構的信息，確定由所述分析目標區域中的結構在所述第二分析時間點處占據的區域，所述信息由所述結構信息指示；

基于所述第一位置和所述第二位置來確定所述第二紋線進入或者未進入所述占據的區域；以及

當確定所述第二紋線未進入所述占據的區域時，生成關于通過所述第二位置的第二紋線的顯示信息。

2.根據權利要求1所述的紋線可視化設備，其中，

所述處理裝置基于所述位置信息來計算所述多個網格點中的每一個在所述多個第一時間點中的每一個處的網格點移動速度和網格點移動加速度，并且

所述處理裝置通過使用包括所述網格點移動速度和所述網格點移動加速度作為變量的表達式來計算所述多個網格點上的流體在所述多個第一時間點中的每一個處的速度的時間微分值。

3.根據權利要求1所述的紋線可視化設備，還包括：

顯示裝置，用于基于所述顯示信息來顯示所述紋線。

4.一種由計算機執行的紋線可視化方法，所述紋線可視化方法包括：

基于流體信息并且通過使用表達式來計算多個網格點上的流體在具有第一時間間隔的多個第一時間點中的每一個處的速度的時間微分值，所述多個網格點隨著流體模擬的分析時間的進行在分析空間中以加速運動移動，所述流體信息包括位置信息，所述位置信息指示所述多個網格點在所述多個第一時間點中的每一個處的位置，并且所述流體信息包括速度信息，所述速度信息指示所述多個網格點上的流體在所述多個第一時間點中的每一個處的速度，所述表達式包括校正值，所述校正值用于校正由所述位置信息表示的所述多個網格點的加速運動引起的誤差；

基于所述多個網格點上的流體在所述多個第一時間點中的每一個處的速度的時間微分值和速度生成插值曲線，所述插值曲線中的每一個連接指示所述多個網格點中的相應的一個網格點上的流體在所述多個第一時間點處的速度的點，所述插值曲線中的每一個具有基于由分別與所述多個第一時間點相對應的點指示的流體的速度的時間微分值的斜率，并且所述插值曲線中的每一個表示流體的速度隨時間的變化；

基于所述多個網格點的各個插值曲線，計算隨著所述分析時間的進行從粒子生成源依序輸出的一系列多個粒子在多個第二時間點中的每一個處的位置，所述多個第二時間點具有短于所述第一時間間隔的第二時間間隔；以及

生成關于指示所述一系列多個粒子的紋線的顯示信息，

其中，當基于第一分析時間點處的第一紋線來計算第二分析時間點處的第二紋線時，所述紋線可視化方法還包括：

將包括所述分析空間中的所述第一紋線上的第一位置處的離散點的部分區域設置為所述離散點的分析目標區域；

基于所述分析目標區域中的流體的速度來計算第二位置，所述第二位置指示所述離散點上的粒子在所述第二分析時間點處的目的地，所述速度由所述流體信息指示；

基于關于所述分析目標區域中的結構的信息，確定由所述分析目標區域中的結構在所述第二分析時間點處占據的區域，所述信息由結構信息指示，所述結構信息指示結構的形狀在所述分析空間中隨時間的變化；以及

基于所述第一位置和所述第二位置來確定所述第二紋線進入或者未進入所述占據的區域，并且

其中，當確定所述第二紋線未進入所述占據的區域時，生成所述顯示信息包括生成關于通過所述第二位置的第二紋線的顯示信息。