[發明專利]電場線的顯示圖像的生成方法和裝置、存儲介質

在審

• 申請號: 202011548510.4
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112580213A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 北京砍石高科技有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06T11/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 彭久云

一種電場線的顯示圖像的生成方法和裝置、存儲介質。該電場線的顯示圖像的生成方法包括：接收至少一個電荷的參數，其中，至少一個電荷的參數包括至少一個電荷的坐標和至少一個電荷的電荷量，電場線模擬和描述至少一個電荷形成的電場的分布，顯示圖像包括多個圖像像素；基于至少一個電荷的參數計算至少一個電荷形成的電場的流函數在對應于多個圖像像素的位置處的值，并獲取分別對應于多個圖像像素的多個流函數值；以及基于多個流函數值分別設定多個圖像像素的透明度。該電場線的顯示圖像的生成方法具有提升電場線的顯示圖像的生成速度的潛力。

技術領域

本公開的實施例涉及一種電場線的顯示圖像的生成方法和裝置、存儲介質。

背景技術

電場線是為了直觀形象地描述電場分布而在電場中引入的一些假想的曲線。曲線上每一點的切線方向和該點電場強度的方向一致；曲線密集的地方電場強度大，曲線稀疏的電場強度小。

電場線是中學物理學習中的一個難點，這是因為，電場線是一種人為抽象的概念，而不是真實存在的。教學過程中學生很難理解，老師通常依靠手繪電場線或者電場線圖片來講解電場線。然而，手繪電場線或者電場線圖片不能很好的展示例如電荷變化(例如，位置變動或者新增電荷)導致的電場的動態變化。

發明內容

本公開的至少一個實施例提供了一種電場線的顯示圖像的生成方法，其包括：接收至少一個電荷的參數，其中，所述至少一個電荷的參數包括所述至少一個電荷的坐標和所述至少一個電荷的電荷量，所述電場線模擬和描述所述至少一個電荷形成的電場的分布，所述顯示圖像包括多個圖像像素；基于所述至少一個電荷的參數計算所述至少一個電荷形成的電場的流函數在對應于所述多個圖像像素的位置處的值，并獲取分別對應于所述多個圖像像素的多個流函數值；以及基于所述多個流函數值分別設定所述多個圖像像素的透明度。

例如，在所述生成方法的至少一個示例中，利用圖形處理器的并行處理陣列包括的多個處理單元分別計算所述至少一個電荷形成的電場的流函數在對應于所述多個圖像像素的位置處的值。

例如，在所述生成方法的至少一個示例中，由片段著色器接收所述至少一個電荷的參數；以及使得所述多個處理單元分別調用所述片段著色器計算所述至少一個電荷形成的電場的流函數在對應于所述多個圖像像素的位置處的值。

例如，在所述生成方法的至少一個示例中，所述至少一個電荷中的第k個電荷形成的電場的流函數φ_k(x，y)滿足以下的關系式：

其中，n_k的絕對值等于用于模擬和描述所述第k個電荷形成的電場的電場線的數目；(x_k，y_k)為所述第k個電荷的坐標；(x，y)用于表示所述多個圖像像素的任一個的坐標，k為正整數。

例如，在所述生成方法的至少一個示例中，所述至少一個電荷的電荷量包括所述第k個電荷的電荷量；所述生成方法還包括：基于所述第k個電荷的電荷量計算所述用于模擬和描述所述第k個電荷形成的電場的電場線的數目。

例如，在所述生成方法的至少一個示例中，所述至少一個電荷包括多個電荷；以及所述至少一個電荷形成的電場的流函數在對應于所述多個圖像像素的每個圖像像素的位置處的值等于所述多個電荷形成的電場的流函數在對應于所述多個圖像像素的每個圖像像素的位置處的值的和。

例如，在所述生成方法的至少一個示例中，所述基于所述多個流函數值分別設定所述多個圖像像素的透明度，包括：分別對所述多個流函數值相對于預設常數執行取余操作，以分別獲取多個余數；以及基于所述多個余數的絕對值分別設定所述多個圖像像素的透明度。

例如，在所述生成方法的至少一個示例中，所述預設常數為2π。