[发明专利]纹线可视化设备和方法

权利要求书

1.一种纹线可视化设备，用于计算流体模拟时间中的多个分析时间点处的指示一系列粒子的纹线，并且显示所述纹线，所述纹线可视化设备包括：

存储装置，用于存储：结构信息，其指示分析空间中的结构的形状的时间变化；以及流体信息，其指示所述分析空间中存在流体的区域中的多个点处的流体的速度的空间变化和时间变化中的至少一个；以及

处理装置，用于：当基于第一分析时间点处的第一纹线来计算第二分析时间点处的第二纹线时，将包括所述分析空间中的第一纹线上的第一位置处的离散点的部分区域设置为所述离散点的分析目标区域；基于所述分析目标区域中的流体的速度来计算指示所述离散点上的粒子在所述第二分析时间点处的目的地的第二位置，所述速度由所述流体信息指示；基于关于所述分析目标区域中的结构的信息来确定由所述分析目标区域中的结构在所述第二分析时间点处占据的区域，所述信息由所述结构信息指示；基于所述第一位置和所述第二位置来确定所述第二纹线进入或者未进入所述占据区域；当确定所述第二纹线已经进入所述占据区域时，在所述第一分析时间点与所述第二分析时间点之间的时间段中至少设置第三分析时间点，计算指示所述离散点上的粒子在所述第三分析时间点处的目的地的第三位置，并且基于所述第三位置来重新计算所述第二位置。

2.根据权利要求1所述的纹线可视化设备，其中，当设置所述分析目标区域时，所述处理装置计算所述第一分析时间点与所述第二分析时间点之间的时间段中的流体的最大速度，并且基于所述第一分析时间点与所述第二分析时间点之间的差和所述最大速度来计算作为球形区域的分析目标区域的半径。

3.根据权利要求2所述的纹线可视化设备，其中，当设置所述分析目标区域时，所述处理装置基于存在流体的区域中的多个点之间的间隔来将最小值设置为所述分析目标区域的半径，并且当所计算的半径小于所述最小值时，所述处理装置将所述最小值设置为所述分析目标区域的半径。

4.根据权利要求3所述的纹线可视化设备，其中，当所述处理装置设置所述分析目标区域时，在未完成利用所设置的半径对所述第二位置的计算的情况下，所述处理装置利用最大半径值作为所述分析目标区域的半径来重新计算所述第二位置，计算使包括用于重新计算所述第二位置的计算量的计算量最小化的半径，并且当所计算的半径小于所述最小值时，所述处理装置将所述最小值设置为所述分析目标区域的半径。

5.根据权利要求2所述的纹线可视化设备，

其中，当设置所述分析目标区域时，所述处理装置包括所述分析目标区域的以下半径：所述分析目标区域的半径小于通过将所述第一分析时间点与所述第二分析时间点之间的差乘以所述最大速度而计算出的值，并且

其中，当所述处理装置计算所述第二位置时，如果所述离散点上的粒子的目的地已经落到所述分析目标区域的外部，则所述处理装置通过扩展所述分析目标区域来重新计算所述第二位置。

6.根据权利要求1所述的纹线可视化设备，其中，当确定所述进入或者未进入时，所述处理装置执行所述第二位置是否已经落在流体内部的第一确定，执行连接所述第一位置与所述第二位置的线是否已经穿过所述结构的表面的第二确定，并且基于所述第一确定和所述第二确定的结果来确定所述第二纹线是否已经进入所述占据区域。

7.根据权利要求1所述的纹线可视化设备，其中，所述处理装置还用于：当确定所述第二纹线未进入所述占据区域时，显示通过所述第二位置的第二纹线。

8.一种由计算机执行的纹线可视化方法，用于计算在流体模拟时间中的多个分析时间点处的指示一系列粒子的纹线，并且显示所述纹线，所述纹线可视化方法包括：

当基于第一分析时间点处的第一纹线来计算第二分析时间点处的第二纹线时，将包括分析空间中的第一纹线上的第一位置处的离散点的部分区域设置为所述离散点的分析目标区域；

参考指示在所述分析空间中存在流体的区域中的多个点处的流体的速度的空间变化和时间变化中的至少一个的流体信息，并且基于所述分析目标区域中的流体的速度来计算指示所述离散点上的粒子在所述第二分析时间点处的目的地的第二位置；

参考指示所述分析空间中的结构的形状的时间变化的结构信息，并且基于关于所述分析目标区域中的结构的信息来确定由所述分析目标区域中的结构在所述第二分析时间点处占据的区域；

基于所述第一位置和所述第二位置来确定所述第二纹线进入或者未进入所述占据区域；

当确定所述第二纹线已经进入所述占据区域时，在所述第一分析时间点与所述第二分析时间点之间的时间段中至少设置第三分析时间点；

计算指示所述离散点上的粒子在所述第三分析时间点处的目的地的第三位置；以及

基于所述第三位置来重新计算所述第二位置。