[发明专利]针对边界元分析的三维可视化仿真方法

权利要求书

1.一种针对边界元分析的三维可视化仿真方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：读入边界元分析后输出的结果文件，该结果文件包含模型节点坐标信息、单元组织信息及节点数值信息；

步骤2：建立顶点缓冲和索引缓冲，将节点坐标信息和节点数值信息录入顶点缓冲，将单元组织信息录入索引缓冲，生成网格模型、实体模型、云图模型和参考坐标系；

步骤3：对模型和参考坐标系同步进行渲染、三维操作、或其它操作；三维操作包括平移操作、缩放操作、三维球旋转操作、球形旋转操作、定点旋转操作、三向轴旋转操作；其它操作包括视图快捷切换操作、模型动态切换操作、截屏出图操作、显卡状态信息及数值信息显示操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于当对模型和参考坐标系同步进行渲染操作时，步骤2在建立顶点缓冲的同时，还记录极值信息，步骤3又包括：

步骤301：定义渲染控件；

步骤302：设定SlimDX的初始化参数；

步骤303：用网格容器封装步骤2的顶点缓冲和索引缓冲，形成多组网格簇，并写入显存；

步骤304：通过世界矩阵、视图矩阵、投影矩阵设定视角参数，并调整模型初始位置位于屏幕的中心；

步骤305：显示渲染状态及模型信息，该模型信息包括模型的节点总数、单元总数、云图极值以及云图的数值分配信息；该节点总数、单元总数及云图极值通过SlimDX的二维文字单元结合步骤2中保存的极值信息显示；

步骤306：设置容错代码；

步骤307：清空帧缓存及深度缓存，设置网格簇渲染的逻辑控制机制，设定模型网格的填充模式，将绘制好的图像发送至屏幕显示，利用SlimDX的消息循环实现对模型和参考坐标系的循环渲染；

步骤308：释放显存和内存资源。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤304又包括以下步骤：

步骤3041：计算模型在三向轴的轴方向的极值；

步骤3042：计算模型的几何中心，假设模型在X轴方向的最大值是Xmax，最小值是Xmin,在Y轴方向的最大值是Ymax，最小值是Ymin，在Z轴方向的最大值是Zmax，最小值是Zmin，几何中心坐标是（Xcenter,Ycenter,Zcenter）,则有：

                   Xcenter=（Xmax+Xmin）/2;

                   Ycenter=（Ymax+Ymin）/2;

                   Zcenter=（Zmax+Zmin）/2;

步骤3043：通过对世界矩阵三向轴负向移动该几何中心的距离，使得几何中心与屏幕中心重合。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于当对模型和参考坐标系同步进行三维操作时，采用单位向量投影二维屏幕的算法，包括：

a.声明二维线段L_X、L_Y、L_Z及二维坐标轴文字X、Y、Z，二维坐标待定；

b.在每渲染一帧图像时，声明参考坐标系三向轴单位向量根据当前视图空间宽高、世界矩阵、视角矩阵、投影矩阵值导入SlimDX的向量投影公式，求得二维屏幕空间三向轴的投影向量

c.将b步骤中三个投影向量的X轴、Y轴坐标分别赋给a步骤声明的二维线段和二维坐标轴文字，实现二维线段、二维文字与参考坐标系的联动；

d.隐藏原参考坐标系的显示，即可实现透明条件下参考坐标系的建立。