一种基于NURBS的粒子数据特征可视化方法与流程

技术特征：
1.一种基于nurbs的粒子数据特征可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)粒子物理信息提取；2)计算域投影网格划分；3)粒子物理信息投影；4)物理信息插值重构；5)物理信息图像化表达。2.根据权利要求1所述的一种基于nurbs的粒子数据特征可视化方法，其特征在于：所述的粒子物理信息提取包括粒子信息的输出与保存；粒子物理信息提取指将无网格粒子法中计算得到的粒子物理信息输出到文本文件中；需要输出保存的粒子信息包括：粒子的x、y、z坐标及粒子的物理场数值，如果物理场数值是一个矢量则输出各个方向的分量。3.根据权利要求1所述的一种基于nurbs的粒子数据特征可视化方法，其特征在于：所述的计算域投影网格划分包括计算域边界的获取和投影网格划分；计算域边界的获取是获取所有粒子的位置坐标边界，从而准确划分计算域的范围；投影网格的划分是在划分出的设计域内划分出的方形网格，其作用是将提取到的粒子向网格内投影，从而将分布不均匀的离散点的信息投影到规则分布且布满设计域的网格中。4.根据权利要求1所述的一种基于nurbs的粒子数据特征可视化方法，其特征在于：所述的粒子物理信息投影包括粒子坐标投影和物理信息均匀化；粒子坐标投影是指根据粒子的位置坐标将其分散到各个网格中，粒子不再是单独的个体，而是依据位置分组，分组与网格对应；物理信息均匀化是指根据粒子的分组，将同一组粒子上携带的物理场信息数据取平均值作为该网格的物理场数据值，也就是nurbs控制点数值。5.根据权利要求1所述的一种基于nurbs的粒子数据特征可视化方法，其特征在于：所述的物理信息插值重构包括计算域再离散化、nurbs基函数构造、控制点物理信息插值；计算域再离散化指在已有的投影网格的基础上，将计算域再细分为更细密的重构网格，重构网格的节点作为插值重构的数据采样点，用于展示插值结果；nurbs基函数的构造指使用控制点信息进行插值时，需要一组基函数实现控制点信息到采样点信息的映射，一个p次的nurbs基函数表示为：其中r
i,p
为p次的nurbs基函数，ξ为采样点坐标，n
i,p
(ξ)(i＝0,1,2,...,n)为定义在采样点向量ξ＝{ξ0ξ1...ξ
n p 1
}上的p次b样条基函数，ω
i
为权因子；控制点物理信息插值指每一个采样点的物理场值由与之相关的控制点信息及对应的基函数插值得到，p次的nurbs曲线表示为：其中，r(ξ)为nurbs曲线，r
i,p
(ξ)为定义在采样点向量ξ＝{ξ0ξ1...ξ
n p 1
}上的p次有理b样条基函数，p
i
为控制点，ω
i
为权因子。

技术总结
一种基于NURBS的粒子数据特征可视化方法，包括包括粒子物理信息提取、计算域投影网格划分、粒子物理信息投影、物理信息插值重构、物理信息图像化表达；本发明采用粒子投影和NURBS插值手段，有效实现了拉格朗日观点下无网格粒子法仿真结果的欧拉形式表达，打破了无网格粒子法和网格法的结果表达壁垒，提高了无网格粒子法物理场仿真的结果表征能力，为无网格粒子法物理场计算仿真的更广泛应用打下了坚实的基础。坚实的基础。坚实的基础。


技术研发人员：李宝童 刘策 柴振鸿 刘宏磊 洪军
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2021.11.22
技术公布日：2022/2/23