[發(fā)明專利]一種基于VTK的桁架天線的可視化系統(tǒng)及方法、終端

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810943949.3
• 申請日: 2018-08-18
• 公開（公告）號: CN109388843B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 溫博;杜敬利;保宏;趙勇;豐博
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F8/34;G06F8/30;G06F8/38
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

1.一種基于VTK的桁架天線的可視化方法，其特征在于，所述基于VTK的桁架天線的可視化方法包括：

步驟一，采用開源的可視化工具VTK和微軟的MFC類庫來搭建顯示三維模型的可視化界面的單文檔應(yīng)用程序；

步驟二，采用合適文件格式的TXT文本文檔存儲梁殼結(jié)構(gòu)的有限元模型信息；信息包括的點(diǎn)、單元結(jié)點(diǎn)、單元截面和厚度信息；

步驟三，讀取設(shè)計的文件中的有限元模型信息到設(shè)計好的單文檔的顯示程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中；

步驟四，根據(jù)梁單元的截面信息和梁的兩個結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)信息，計算出兩個截面上其它點(diǎn)的坐標(biāo)，記錄點(diǎn)的坐標(biāo)和點(diǎn)的拓?fù)潢P(guān)系即創(chuàng)建一個實(shí)體的梁單元；

步驟五，根據(jù)板單元的厚度和已知結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，計算帶有厚度的殼單元的其它點(diǎn)的坐標(biāo)；記錄這個實(shí)體單元點(diǎn)的坐標(biāo)和新點(diǎn)的拓?fù)潢P(guān)系即創(chuàng)建一個殼實(shí)體單元；

步驟六，對于所有的單元根據(jù)單元類型選擇執(zhí)行步驟五、步驟六，創(chuàng)建板梁模型所有的實(shí)體單元；根據(jù)板梁模型所有的實(shí)體單元信息，創(chuàng)建VTK中的數(shù)據(jù)集，搭建圖形顯示的可視化管道；

步驟七，建立VTK渲染引擎管線，組成完整的VTK流水線可視化管道顯示生成的三維實(shí)體模型。

2.如權(quán)利要求1所述的基于VTK的桁架天線的可視化方法，其特征在于，所述步驟一具體包括：

(1)安裝開源可視化工具VTK；

(2)創(chuàng)建單文檔應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)顯示的分離；

(3)數(shù)據(jù)與顯示的分離；在文檔類中，創(chuàng)建VTK模型數(shù)據(jù)集，在視圖類中創(chuàng)建vtkMFCWindow窗口類的對象作為視圖的子窗口負(fù)責(zé)顯示圖形。

3.如權(quán)利要求1所述的基于VTK的桁架天線的可視化方法，其特征在于，所述步驟二的文件的格式存儲有限元模型數(shù)據(jù)。

4.如權(quán)利要求1所述的基于VTK的桁架天線的可視化方法，其特征在于，所述步驟三讀取數(shù)據(jù)具體包括：

(1)采用C++中的hash_map結(jié)構(gòu)存儲讀入的模型相關(guān)數(shù)據(jù)，創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體變量，作為hash_map結(jié)構(gòu)的元素，獲取所要獲得的模型信息；

(2)讀取數(shù)據(jù)使用C++標(biāo)準(zhǔn)庫中負(fù)責(zé)文件操作的ifstream類讀取文件中的數(shù)據(jù)；文件的數(shù)據(jù)，按照固定格式先讀入事先定義好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，統(tǒng)一進(jìn)行處理。

5.如權(quán)利要求1所述的基于VTK的桁架天線的可視化方法，其特征在于，所述步驟四具體包括：

(1)獲取到的單元結(jié)點(diǎn)和單元截面信息計算出結(jié)點(diǎn)所在截面上點(diǎn)的坐標(biāo)；根據(jù)截面信息獲取的拓?fù)潢P(guān)系創(chuàng)建VTK實(shí)體梁單元；

在計算截面上點(diǎn)時分為：建立單元局部坐標(biāo)系，局部坐標(biāo)系的建立分為兩種情況；利用坐標(biāo)變換，將局部坐標(biāo)系中點(diǎn)的坐標(biāo)，轉(zhuǎn)換到全局坐標(biāo)系中，轉(zhuǎn)換所得點(diǎn)的坐標(biāo)作為實(shí)體單元顯示時所需的點(diǎn)；

(2)根據(jù)截面類型，得到點(diǎn)的拓?fù)潢P(guān)系，使用六邊形截面代替圓截面，計算六邊形上的點(diǎn)的坐標(biāo)；使用六棱柱顯示這個梁單元，對矩形單元計算矩形上點(diǎn)的坐標(biāo)，使用四棱柱顯示這根梁單元。