[发明专利]非定常流场数据处理方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本申请公开了一种非定常流场数据处理方法、装置、电子设备及存储介质，应用于科学模拟技术领域。其中，方法包括按照用户需求将所需时间步的目标非定常流场数据加载至内存；构建表面网格存储结构，其包括用于存放各维度网格信息的多个单元容器以及用于访问相应单元容器的结构序列。基于不同维度网格单元的特点，将目标非定常流场数据的流场网格按照网格单元维度类型分别进行拆分，并将得到的各维度网格单元的表面网格数据存储至表面网格存储结构；最后对表面网格存储结构中读取的所有非定长时间步的表面流场数据进行动画可视化交互处理，从而可以有效提高非定常流场动画可视化的播放效率。

技术领域

本申请涉及科学模拟技术领域，特别是涉及一种非定常流场数据处理方法、装置、电子设备及可读存储介质。

背景技术

非定常流场数据作为科学模拟产生的一类重要数据，是计算流体动力学和科学可视化的研究对象。由于大部分科学现象都具有时间依赖性，因此科学计算需要对一段时间内的空间流场进行采样，生成随时间变化的空间体数据，即时变体数据，也称为非定常流场数据。非定常流场数据是在三维欧式空间中描述一个或多个标量值的点的集合，该类数据包含许多变量和特征，同时记录了时间和空间信息，相比定常流场数据，其物理量分布和网格位置是随时间流动而变化的。在实际存储时，通常将一系列数据文件按时间顺序命名，以不同时间步定常流场的集合来描述一个非定常流场。换言之，非定常流场数据是用时间上连续的多个瞬态定常流场数据来表达，其对每一时间步的定常流场数据进行处理和渲染，并以动画的形式播放，就可以生动、具体地反映流场随时间变化的特征和规律。

相关技术通常采用对单个时间步的定常流场进行渲染绘制，然后将整个数据集按照时间顺序以动画的形式进行连续播放对非定常流场数据进行分析。该方法的通用性好，且可以结合可视交互技术辅助分析，但是对于大规模、高时间精度的非定常数据需要耗费大量内存空间，对硬件资源要求高；当单个时间步内网格比较复杂时，数据处理和渲染耗时长，造成播放延迟大，动画不流畅。

鉴于此，提高非定常流场动画可视化的播放效率，是所属领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种非定常流场数据处理方法、装置、电子设备及可读存储介质，有效提高非定常流场动画可视化的播放效率。

为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：

本申请一方面提供了一种非定常流场数据处理方法，包括：

预先构建表面网格存储结构；所述表面网格存储结构包括用于存放各维度网格信息的多个单元容器以及用于访问相应单元容器的结构序列；

按照用户需求将所需时间步的目标非定常流场数据加载至内存；

基于不同维度网格单元的特点，将所述目标非定常流场数据的流场网格按照网格单元维度类型分别进行拆分，并将得到的各维度网格单元的表面网格数据存储至所述表面网格存储结构；

对所述表面网格存储结构中读取的所有非定长时间步的表面流场数据，进行动画可视化交互处理。

可选的，所述按照用户需求将所需时间步的目标非定常流场数据加载至内存，包括：

预先将全部的待处理非定常流场数据读入至辅助存储器；

根据所述待处理非定常流场数据的概览信息确定动画读取数据参数；

通过流场的顶点、单元数及所述动画读取数据参数对应变量类型计算用户需求的单时间步对应的目标非定常流场数据在文件内部的占用的字节数；

基于所述字节数直接从内存中读取所述目标非定常流场数据。

可选的，所述根据所述待处理非定常流场数据的概览信息确定动画读取数据参数，包括：

读取并可视化所述待处理非定常流场数据的第一个时间步的全量数据，以得到所述待处理非定常流场数据的概览信息；

基于所述概览信息创建字符串容器，以用于存储所述动画读取数据参数的变量名称；