基于VTK的有限元軟件GUI界面研究.pdf

1、有限元可視化是研究者在研究工作過程中提高工作效率的一個重要技術。近年來有限元方法的研究不斷深入，加上計算機硬件與軟件技術的提高，有限元可視化的發(fā)展更是得到極大的推進。VTK是一種強大的圖形處理與圖形渲染工具，目前在各個專業(yè)領域中VTK已被廣泛應用。針對有限元可視化方面，VTK的研究工作甚少，就需要更加深入的探討研究。本文主要研究了VTK的可視化機制，并且著重描述其在有限元可視化的研究，并且開發(fā)出一個完整的有限元分析可視化系統(tǒng)。本文主要的

2、研究內(nèi)容如下:
　　(1) VTK管線可視化技術
　　介紹了VTK的整體系統(tǒng)框架，并研究了對象模型中的圖形模型和可視化模型，講述了VTK的渲染流程。針對VTK的數(shù)據(jù)結(jié)構，研究了其數(shù)據(jù)的存儲方式和其表達方式。探討了幾種數(shù)據(jù)對象的可視化技術:符號化、顏色映射、數(shù)據(jù)合并、提取輪廓、切割和流線/流面技術。
　　(2)有限元數(shù)據(jù)的建模
　　有限元數(shù)據(jù)的表達內(nèi)容主要是節(jié)點與單元，針對有限元數(shù)據(jù)的特性，利用VTK的數(shù)據(jù)結(jié)構，將

3、有限元的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)數(shù)組中，并且設計了數(shù)據(jù)的輸入和輸出接口類。本文設計的系統(tǒng)能夠通過txt文件和界面操作來完成對有限元數(shù)據(jù)的建模。
　　(3)渲染窗口的交互功能
　　渲染窗口的交互功能是本文研究的重點。論文先研究VTK自身的交互方式，結(jié)合這些交互器的優(yōu)缺點，以此為基礎開發(fā)了功能更加完善的交互功能。本文的交互器能夠響應鼠標按鍵等消息，實現(xiàn)平移、選擇、縮放等交互功能。
　　(4)有限元可視化系統(tǒng)設計
　　本文系統(tǒng)采

4、用VS2012平臺，與MFC框架聯(lián)合開發(fā)，符合“應用—文檔—視圖”關系結(jié)構。在功能上實現(xiàn)了基本操作功能、模型數(shù)據(jù)的輸入和輸出、二維梁單元的靜力分析、顯示功能（編號顯示、透明度改變等）、世界坐標系的顯示以及選擇功能。本文的選擇功能進一步深化了VTK的選擇機制，能夠?qū)θ我粋€cell類型進行拾取。并且對整個系統(tǒng)的界面進行了設計，充分利用了各個類型的控件，為用戶提供了良好的交互界面。
　　總之，本文首先研究VTK的數(shù)據(jù)結(jié)構和數(shù)據(jù)對象渲染機