[發明專利]一種CST仿真天線數據可視化方法

有效

• 申請號: 201910323268.1
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN109918858B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 高穎;汪靜;郭淑霞;張朋;閆彬舟;王子道;李啟凡;邵群;陳局非
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F16/29;G06T17/00;G06T19/20;G06F113/16
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種CST仿真天線數據可視化方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：采用三維電磁場仿真軟件CST對天線進行仿真得到天線數據，然后將天線數據載入地理信息系統中；

所述天線數據格式為：

Phi	Theta	Re_Theta	Im_Theta	Re_Phi	Im_Phi

其中：Phi表示天線的方位角，Theta表示的天線的俯仰角，Re_Theta、Im_Theta分別為俯仰角Theta方向實部和虛部的幅值，Re_Phi、Im_Phi分別為方位角Phi方向實部和虛部的幅值；

步驟2：將天線數據的經緯度坐標轉換為平面坐標系坐標，再將平面坐標系坐標轉換為地球物理坐標系；

步驟3、對步驟2轉換為地球物理坐標系的天線數據預處理：

首先將天線數據的俯仰角和方位角的實部和虛部由幅值轉化為線性值，然后分別對俯仰角和方位角實部和虛部的線性值求模值，得到俯仰角和方位角兩個方向上的兩個分量，再對這兩個俯仰角和方位角方向上的分量求模值得到一個合成值，將得到的兩個分量的合成值轉為天線增益值，最后再將地球物理坐標系下的天線數據轉化為直角坐標系；

步驟4、三角網格化天線數據：

天線數據的俯仰角每層數據點的數量：

EveryLayerDataNum＝180/(Theta[i+1]-Theta[i])+1

天線數據的方位角確定數據層：

DataLayerNum＝360/(Phi[EveryLayerDataNum+i]-Phi[i])+1

對數據層從小至大逐層遍歷天線數據，遍歷每層時對數據點的從小至大遍歷天線數據，對相鄰兩層的數據進行三角網格化；

其中DataLayerNum為CST天線數據的層數，EveryLayerDataNum為CST天線數據每層數據點的數量；Theta[i+1]表示為第i+1個天線數據點的俯仰角、Phi[i+EveryLayerDataNum]表示為第i+EveryLayerDataNum個天線數據在球坐標系下的方位角，Theta[i]、Phi[i]分別表示為第i個天線數據在球坐標系下的俯仰角和方位角；

步驟5、顏色映射：

從數據點的天線增益值中利用冒泡排序計算出最小天線增益值Min_dBR，同理找出最大天線增益值Max_dBR，顏色映射的區間為n段

1、計算顏色映射區間增量△dBR：

△dBR＝(abs(Min_dBR)+abs(Max_dBR))/n

2、對天線數據進行顏色映射

天線數據點的渲染頂點結構為：

Struct Vertex{float X′，Y′，Z′；double Gain；DWORD color；}；

其中X′,Y′,Z′表示數據點的空間坐標值，Gain表示數據點的天線增益屬性，color表示數據點的顏色屬性；

遍歷全部天線數據點，從最小天線增益值Min_dBR開始依次累加一個區間增量△dBR直到累加到最大天線增益值Max_dBR為止；共有n個區間段，分別為每個區間段的數據點的color屬性賦值不同的顏色值和透明度值Red，Green，Blue，Alpha，其中Red,Green,Blue,Alpha分別為三原色紅、綠、藍和透明度值，它們的取值范圍都為0～255，按照天線增益遞增的形式對color屬性由淺到深賦值；

步驟6、Alpha融合及渲染：將步驟5得到的X′、Y′、Z′值映射為地理信息系統空間位置坐標，將數據點送入Direct X管線進行渲染得到融合后的半透明效果，最終得到屏幕顯示效果。