一种简易模拟流体流动的方法及存储介质和终端设备

1.本发明属于流体流动技术领域，具体涉及一种简易模拟流体流动的方法及存储介质和终端设备。


背景技术：

2.unity3d是unity科技公司推出来面向虚拟现实的应用广泛引擎之一，使用nvidia的物理引擎，拥有烘焙系统与众多组件，可以做出绚丽的3d场景，其功能包括粒子效果、物理系统、动画、界面、地形、声音等多个模块，可以给用户丰富的沉浸式体验。
3.《液压传动》等流体相关课程在实际实验教学过程中，由于学生数量大，难于管理，造成设备缺失和元器件损坏，同时设备更新频次高、成本大，这是制约着液压传动教学开展的实质问题。在液压传动理论教学过程中，由于理论抽象、体验性差、缺乏趣味等原因，导致学生的学习主动性低下，部分老师也只侧重于讲解课程中的重点理论，老师和学生之间的接触交流很少，容易让学生失去学习兴趣，不能将理论知识转化为实际操作能力。
4.液压回路是《液压传动》等流体相关课程中的一项重要内容，课堂教学往往存在一定的局限性，学生难以理解回路中的油液流动过程，课程往往枯燥无味。实验教学中又往往存在液压元器件损坏以及不能模拟油液在管道中流动的问题。
5.目前，油液运动模拟都是采用flash动画制作，沉浸式效果差，更多的是停留在二维空间的模拟，学生不能直观、生动的学习《液压传动》等流体课程的相关内容，不能吸引学生的学习兴趣。


技术实现要素：

6.本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种能够简单地模拟流体在管道中的流动，以解决以往油液模拟液压回路不直观、缺乏三维立体感的问题的简易模拟流体流动的方法及存储介质和终端设备。
7.根据本发明第一方面，提供一种简易模拟流体流动的方法，包括如下步骤：
8.步骤一，制作流体流动模拟试验的管道模型及建立流体试验场景；
9.步骤二，制作包含流体纹理图片的拖尾渲染器，用于模拟流体在管道模型中的流动；
10.步骤三，在管道模型中添加多个控制脚本，运行控制脚本实现交互，实现流体的模拟流动。
11.通过本发明的简易模拟流体流动的方法，能够简单地模拟流体在管道中的流动，以解决以往油液模拟液压回路不直观、缺乏三维立体感的问题。
12.进一步地，步骤一具体包括新建unity3d工程，将在三维建模软件中建立的管道模型导入进新建的unity3d工程；在unity3d工程中搭建流体试验场景，在场景中添加管道模型。
13.进一步地，将在三维建模软件中建立的管道模型经3d max软件优化处理后导入进
新建的unity3d工程。
14.通过3d max软件优化处理，管道模型变得更清晰，立体。
15.进一步地，将在三维建模软件中建立的管道模型以fbx格式文件导入进新建的unity3d工程。
16.以fbx格式文件导入进新建的unity3d工程能够更顺畅地导入。
17.进一步地，步骤三具体包括：
18.(1)根据管道模型结构添加模拟流体流动的路径点；
19.(2)给管道模型节点添加控制脚本，使得拖尾渲染器能够根据所添加的路径点运动，以确定好流体流动的轨迹；
20.(3)在面板下添加ui(user interface，用户界面)组件按钮，并挂载控制脚本在ui组件按钮上，点击ui组件按钮，运行控制脚本以实现交互功能，通过点击ui组件按钮来实现流体因子的运动，从而实现流体流动的效果。
21.进一步地，面板为hierarchy面板。
22.进一步地，将建立好的管道模型保存为stl格式。
23.进一步地，三维建模软件为solidworks或pro/e软件。
24.根据本发明第二方面，提供一种存储介质，存储有执行如上所述方法的计算机程序。
25.根据本发明第三方面，提供一种终端设备，包括如上所述的存储介质，处理器及显示屏，处理器用于运行存储介质上的计算机程序。
附图说明
26.图1为本技术一实施例提供的简易模拟液压回路油液流动的方法流程图。
具体实施方式
27.以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。
28.如图1所示，一种简易模拟流体流动的方法，包括如下步骤：
29.步骤一，制作流体流动模拟试验的管道模型及建立流体试验场景；
30.步骤二，制作包含流体纹理图片的拖尾渲染器，用于模拟流体在管道模型中的流动；
31.步骤三，在管道模型中添加多个控制脚本，运行控制脚本实现交互，实现流体的模拟流动。
32.步骤一具体包括新建unity3d工程，将在三维建模软件中建立的管道模型经3d max软件优化处理后，以fbx格式文件导入进新建的unit y3d工程；在unity3d工程中搭建流体试验场景，在场景中添加管道模型。
33.步骤三具体包括：
34.(1)根据管道模型结构添加模拟流体流动的路径点；
35.(2)给管道模型节点(节点是管道模型的组成元素)添加控制脚本，使得拖尾渲染器能够根据所添加的路径点运动，以确定好流体流动的轨迹；
36.(3)在hierarchy面板下添加ui(user interface，用户界面)组件按钮，并挂载控制脚本在ui组件按钮上，点击ui组件按钮，运行控制脚本以实现交互功能，通过点击ui组件按钮来实现流体因子(流体因子是流体的构成元素)的运动，从而实现流体流动的效果。
37.三维建模软件为solidworks或pro/e软件。
38.根据本发明第二方面，提供一种存储介质，存储有执行如上所述方法的计算机程序。
39.根据本发明第三方面，提供一种终端设备，包括如上所述的存储介质，处理器及显示屏，处理器用于运行存储介质上的计算机程序。
40.实施例一
41.根据管道的三维尺寸数据，依据图纸，在solidworks、pro/e等三维建模软件中，建立好管道三维模型，保存为stl格式；
42.将stl格式文件导入3d max，经优化处理后以fbx格式文件导入新建的unity3d工程；
43.在project界面下新建场景，将管道的三维模型pipe拖入至新场景的hierarchy面板中；给pipe添加材质，调整大小并移动至合适的位置。
44.在pipe下新建一个empty(空白)组件，将其命名为gameobject；
45.在gameobject的inspector面板中，点击add component添加trail renderer拖尾渲染器组件；
46.在project界面下新建材质，命名为trail，在trail的inspector面板下的shader处，选择particles/multiply，再将所用的流体纹理图片拖入至texture处，将trail挂载至gameobject上，至此，拖尾渲染器制作完成。
47.将控制脚本pipeflow挂载至pipe上，使得能够添加流体因子的路径点。
48.在pipe的inspector面板中，每添加一个路径点，根据管道的实际走向调整当前路径点的位置，从管道初始端依次添加至末尾端。
49.将脚本pipeitem挂载至gameobject上，以确定流体因子的间隔发射时间。
50.在hierarchy面板下，新建一个ui，button按钮，在button层级下的text中重命名为流体流动。
51.将运行脚本demo挂载至hierarchy面板下的main camera上，在i nspector面板中分别选中物体pipe和按钮流体流动。
52.保存好场景，点击play按钮，当点击流体流动按钮时，带有拖尾渲染器的流体因子即沿着所设定的路径移动，从而形成流体轨迹。
53.通过本发明的简易模拟流体流动的方法，能够简单地模拟流体在管道中的流动，以解决以往油液模拟液压回路不直观、缺乏三维立体感的问题。
54.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
55.显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或者特性可以包含在本实施例申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或是备选的实施例。本领域技术人员可以显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
56.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。