Информационная система "Конференции"

VI Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям (с участием иностранных ученых)

29-31 октября 2005 года, г. Кемерово, Россия

Тезисы докладов

информационные технологии

Разработка постпроцессора для визуализации решения уравнений Навье-Стокса

Догаев С.И.

Кемеровский Государственный Университет (Кемерово)

Введение

Важным аспектом для численного алгоритма является визуализация его результатов. Для этой цели существует множество пакетов прикладных программ (ППП): пакет FEMINA, пакет Минкур. Среди зарубежных ППП популярными являются MatLab (www.mathworks.com), TecPlot (www.tecplot.com и некоторые другие. Перечисленные пакеты используются для обширного класса задач и не всегда удобны для решения задач одного класса.

В КемГУ разрабатываются численные методы решений уравнений Навье-Стокса. Цель данной работы: разработать постпроцессор (П.) для визуализации этих решений. В данной работе описываются основные функциональные возможности, разрабатываемого П., который позволяет представить геометрические и физические свойства процесса течения в графическом виде.

Реализация

П. имеет удобную пользовательскую оболочку, написанную в визуальной среде Delphi 6, где используется объектно-ориентированный подход. Принцип реализации П. предусматривает возможность разработки дополнительных программных компонентов - модулей. Существуют следующие типы модулей: конвертеры данных, контроллеры данных (поиск границы, поиск ошибки в данных, поиск функции тока, поиск линий уровня), отображатели данных (отображение статических и динамических данных, векторного поля, границы, сетки, изолиний с выбранным параметром сглаживания), модули подготовки отчётов [1].

Раскраска области.

Пусть дана некоторая двумерная многосвязная область: граничные точки, внутренние точки, треугольники (триангуляция), значения функций в этих точках. Требуется «равномерно» залить область цветами RGB в соответствии со значениями функции в узлах. Алгоритм раскраски заключается в том, что каждый треугольник заливается цветами отдельно, причём значения функции в произвольной точке интерполируются линейно. В П. реализованы 4 различные гаммы цветов, включая режим прорисовки только линий уровня.

Поиск линий уровня.

Для поиска линий уровня использовалось два алгоритма: рёберный алгоритм [2] и алгоритм, предложенный А.В Скворцовым [3]. Второй алгоритм является более эффективным после его модификации. Для сглаживания изолиний используются В-сплайн и параметрический соприкасающийся сплайн [2]. В П. поддерживаются режимы поиска изолиний: автоматический - по заданному числу изолиний и пользовательский - по клику мыши или по заданному значению. Существует возможность автоматической подписи изолиний.

Дополнительные опции

П. позволяет находить и отображать функцию тока по известному распределению вектора скорости, позволяет выводить профиль функции вдоль одной из координатных осей, отображать векторные поля.

Описание модулей подготовки отчётов

Среди модулей подготовки отчётов выделим статические и динамические. Статические модули позволяют сохранять рисунки в форматах .bmp, .jpg, .wmf, .emf. Для .wmf существует возможность задания количества точек на дюйм, а для .jpg - степень сжатия. Динамический модуль помимо просмотра анимированной картинки в П. позволяет сохранять результат просмотра в видео-файл .avi, задавать время задержки между кадрами и выбирать кодек для сжатия.

Литература

[1] Афанасьев К.Е. Разработка пакета прикладных программ "AKORD" для решения задач со свободными границами / Афанасьев К.Е., Коротков 2 Г.Г., Долаев Р.Р. // Выч. технологии. ИВТ СО РАН, Новосибирск, 5, №1, 2000, 19-30

[2] Белиовская Л.Г. Обработка карт изолиний двумерных функций./ Белиовская Л.Г., Богомолов Н.А., Ковалёв А.Д. // Вычислительные методы и программирование, т.1, 2000.

[3] Скворцов А.В. Триангуляция Делоне и её применение, Томск, 2002.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]