面向?qū)崟r可視化分析的大型CAE數(shù)據(jù)簡化與調(diào)度技術(shù)研究.pdf

1、CAE技術(shù)已逐漸在現(xiàn)代制造業(yè)中普及,作為工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)中的重要組成部分,其在產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量、壽命、性能和成本等方面發(fā)揮了重要的作用。對于CAE計算過程中獲得的多種形式、規(guī)模巨大的數(shù)據(jù),傳統(tǒng)的數(shù)值處理與公式圖表方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以承擔(dān)數(shù)據(jù)結(jié)果分析這一工作,而可視化分析可以幫助設(shè)計人員通過直觀的視覺影像,快速有效地從繁雜的數(shù)據(jù)中提取出有意義的特征和結(jié)果?？梢暬筇幚硪殉蔀橹庇^形象地認(rèn)識和理解CAE數(shù)據(jù)的主要手段。隨著CAE分析對象的復(fù)雜化和大型

2、化以及計算精度的不斷提高(如基于大型超級計算機的CAE計算),計算得到的數(shù)據(jù)規(guī)模越來越大,達到GB級別的CAE數(shù)據(jù)已不少見。而受限于內(nèi)存容量、CPU等計算機性能,將數(shù)據(jù)全部讀入內(nèi)存再進行可視化的方法已不能滿足需要。在深入分析大型數(shù)據(jù)可視化方法的研究現(xiàn)狀與不足的基礎(chǔ)上,針對大型CAE數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)特點以及實時可視化時數(shù)據(jù)交互與更新的難點,提出了基于外存的大型CAE數(shù)據(jù)多分辨率數(shù)據(jù)簡化模型的生成方法和可視化時基于視點的多精度層次數(shù)據(jù)調(diào)度方法,為

3、大型CAE數(shù)據(jù)實時可視化分析的數(shù)據(jù)處理提供了有效的途徑。首先根據(jù)大型CAE數(shù)據(jù)的特點,提出了完整的基于外存的大型CAE數(shù)據(jù)多分辨率模型生成方法,解決不能將全部數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存的問題。該方法以非均勻二叉樹的形式對大型CAE數(shù)據(jù)進行自適應(yīng)分割獲得數(shù)據(jù)塊,并在內(nèi)存中生成多層次樹狀數(shù)據(jù)索引,再依次對分塊數(shù)據(jù)進行簡化,簡化計算以CAE網(wǎng)格頂點為對象,由多層次樹狀數(shù)據(jù)索引的底層依次向上層進行簡化,生成多分辨率數(shù)據(jù),構(gòu)成完整的多層次二叉樹狀數(shù)據(jù)索引,為可

4、視化時的實時數(shù)據(jù)調(diào)度提供有效的數(shù)據(jù)組織。其次針對CAE數(shù)據(jù)類型繁多的現(xiàn)狀,設(shè)計了面向多種CAE數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換方案,當(dāng)CAE數(shù)據(jù)輸入時,智能識別數(shù)據(jù)類型,達到自動調(diào)用已有的相應(yīng)接口程序的目的,數(shù)據(jù)接口可自由增減。再次提出了實時可視化時基于視點的大型CAE數(shù)據(jù)調(diào)度方法,結(jié)合針對分塊數(shù)據(jù)的可見區(qū)域快速剔除算法,根據(jù)每一幀視點參數(shù)的變化,自動調(diào)度相應(yīng)位置以及精度等級的外存數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存進行可視化繪制。根據(jù)可視化時的幀率自動調(diào)整調(diào)度的數(shù)據(jù)精