[发明专利]纹线可视化设备和方法

摘要

本发明公开了一种纹线可视化设备和方法。在纹线可视化设备中，处理单元通过使用表达式来计算多个网格点上的流体在多个第一时间点中的每一个处的速度的时间微分值，所述表达式包括用于校正由位置信息表示的多个网格点的加速运动引起的误差的校正值。处理单元基于多个网格点上的流体在多个第一时间点中的每一个处的速度的时间微分值和速度，计算随着分析时间的进行从粒子生成源依序输出的一系列多个粒子在多个第二时间点中的每一个处的位置，所述多个第二时间点具有短于第一时间间隔的第二时间间隔。处理单元生成关于指示一系列多个粒子的纹线的显示信息。

主权项

1.一种纹线可视化设备，包括：

存储装置，用于存储流体信息，所述流体信息包括位置信息，所述位置信息指示多个网格点在具有第一时间间隔的多个第一时间点中的每一个处的位置，所述多个网格点随着流体模拟的分析时间的进行在分析空间中以加速运动移动，并且所述流体信息包括速度信息，所述速度信息指示所述多个网格点上的流体在所述多个第一时间点中的每一个处的速度；以及

处理装置，用于：

基于所述流体信息并且通过使用表达式来计算所述多个网格点上的流体在所述多个第一时间点中的每一个处的速度的时间微分值，所述表达式包括校正值，所述校正值用于校正由所述位置信息表示的所述多个网格点的加速运动引起的误差；

基于所述多个网格点上的流体在所述多个第一时间点中的每一个处的速度的时间微分值和速度，计算随着所述分析时间的进行从粒子生成源依序输出的一系列多个粒子在多个第二时间点中的每一个处的位置，所述多个第二时间点具有短于所述第一时间间隔的第二时间间隔；以及

生成关于指示所述一系列多个粒子的纹线的显示信息。

2.根据权利要求1所述的纹线可视化设备，其中，

所述处理装置基于所述位置信息来计算所述多个网格点中的每一个在所述多个第一时间点中的每一个处的网格点移动速度和网格点移动加速度，并且

所述处理装置通过使用包括所述网格点移动速度和所述网格点移动加速度作为变量的表达式来计算所述多个网格点上的流体在所述多个第一时间点中的每一个处的速度的时间微分值。

3.根据权利要求1或2所述的纹线可视化设备，其中，

所述处理装置生成插值曲线，所述插值曲线中的每一个连接指示所述多个网格点中的相应的一个网格点上的流体在所述多个第一时间点处的速度的点，所述插值曲线中的每一个具有基于由分别与所述多个第一时间点相对应的点指示的流体的速度的时间微分值的斜率，并且所述插值曲线中的每一个表示流体的速度随时间的变化，并且

所述处理装置基于所述多个网格点的各个插值曲线来计算所述一系列多个粒子在所述多个第二时间点中的每一个处的位置。

4.根据权利要求1所述的纹线可视化设备，

其中，所述存储装置还存储结构信息，所述结构信息指示结构的形状在所述分析空间中随时间的变化，并且

其中，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，所述处理装置还进行以下操作：

将包括所述分析空间中的所述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第二位置，所述第二位置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，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，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的区域；以及

当确定所述第二纹线未进入所述占据的区域时，生成关于通过所述第二位置的第二纹线的显示信息。

5.根据权利要求1所述的纹线可视化设备，还包括：

显示装置，用于基于所述显示信息来显示所述纹线。

6.一种由计算机执行的纹线可视化方法，所述纹线可视化方法包括：

基于流体信息并且通过使用表达式来计算多个网格点上的流体在具有第一时间间隔的多个第一时间点中的每一个处的速度的时间微分值，所述多个网格点随着流体模拟的分析时间的进行在分析空间中以加速运动移动，所述流体信息包括位置信息，所述位置信息指示所述多个网格点在所述多个第一时间点中的每一个处的位置，并且所述流体信息包括速度信息，所述速度信息指示所述多个网格点上的流体在所述多个第一时间点中的每一个处的速度，所述表达式包括校正值，所述校正值用于校正由所述位置信息表示的所述多个网格点的加速运动引起的误差；

基于所述多个网格点上的流体在所述多个第一时间点中的每一个处的速度的时间微分值和速度，计算随着所述分析时间的进行从粒子生成源依序输出的一系列多个粒子在多个第二时间点中的每一个处的位置，所述多个第二时间点具有短于所述第一时间间隔的第二时间间隔；以及

生成关于指示所述一系列多个粒子的纹线的显示信息。