[发明专利]一种仿真数据的可视化与协同共享方法

说明书

技术领域

仿真数据的可视化与协同共享方法属于数据可视化技术领域。

背景技术

随着网络技术的发展，数据可视化(Data Visualization)成为可视化技术中的研究热点。现代的数据可视化概念来自科学计算可视化(Visualization in Scientific Computing)，其任务是将多种格式的数据(包括表格数据、离散采样数据、多重半结构网格数据和非结构网格数据等)融合成二维/三维的图形图像。数据可视化的实现对仿真过程有重要意义。与产品设计和仿真信息中的其他信息不同，仿真过程输入输出数据往往是格式复杂多样、数据量大、无法用一般浏览/阅读器来查看和理解的数据文件，需要进行有针对性的可视化处理才能得到直观的表现形式，帮助仿真人员理解仿真状况和结果，对仿真过程和原模型进行优化设计。例如在进行有限元分析仿真时，应用可视化技术可实现网格剖分及有限元分析结果数据的图形显示，即所谓有限元分析的前后处理，并根据分析结果，实现网格剖分的优化，使计算结果更加可靠和精确。数据可视化技术加快数据信息的获得速度，提高数据的利用率，更清晰地显示和检索数据，提高了理解仿真数据以及发掘仿真数据的内在规律的能力，提高仿真效率。

随着国内企业信息化建设的发展，对基于网络的异地、多学科协同仿真的需求也日益增加。现有网络仿真数据管理平台缺乏在网络环境下对仿真信息进行可视化共享和实时协同分析的支持，平台上的数据文件大多需要下载到本地，并使用专用的仿真软件打开查看，此访问方式不能满足信息快速获得的需求，限制了仿真信息的共享效率，不便于协同仿真的开展。将数据可视化技术应用到仿真数据共享中，提供一个基于Internet的仿真数据可视化共享方案，使异地开发人员在网络公共虚拟环境下基于可视化的仿真数据进行协同分析讨论，实现异地人员对远程仿真数据的可视化处理和同步实时共享具有创新和实用意义。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有仿真数据管理平台对仿真信息可视化共享的支持不足的情况，建立一种网络环境下仿真数据的可视化与协同共享方法，使异地人员能够对远程仿真数据进行可视化处理，并在网络公共虚拟环境下基于可视化的仿真数据进行协同分析讨论。

本发明的特征在于：所述方法是基于互联网，利用J2EE技术、C++技术和Socket技术，依次按以下步骤实现的：

(步骤1)在存储仿真数据文件的计算机服务器端依次按以下步骤建立一个仿真数据可视化处理模块，以提供一个用户参数提交界面和处理引擎，实现对仿真数据文件按照所需参数进行可视化处理，并保存处理结果；

(步骤1.1)使用微软公司提供的结构化查询语言数据库Microsoft SQL Server，创建仿真数据文件信息数据库SimFiles，用于存放需要进行可视化共享的仿真数据文件的信息，以便于对文件进行检索和提取；在其下建立存放数据文件信息的主表MetaData，包括以下8个列：文件编号、文件名称、文件描述、文件大小、文件存放地址、文件所有者、文件入库日期、文件修改日期；上述仿真数据文件存放在服务器端，其上传和修改以及对应的MetaData表内容的增加和修改由服务器端的仿真文件管理系统完成；

(步骤1.2)使用Amtec Engineering公司提供的Tecplot科学数据可视化包作为数据绘图引擎，根据其宏命令参数接口，在上述服务器端上建立J2EE项目VisualDataShare，在该项目目录下建立基于Web服务器的动态JSP页面，基于Web服务器的动态JSP页面，设置参数表单用来接收客户端请求；

将参数表单划分为两大部分，一是文件参数表单，二是处理参数表单，其中文件参数表单包括需要处理的仿真数据文件名和文件编号的输入框和提交按钮，限制最高可同时提交的数据文件数量为十组，供后处理引擎进行数据相加、相减和比较处理；

处理参数表单根据Tecplot可视化处理功能的分类，设置为12个可选的分表单，包括：仿真数据加载参数表单Dataloader、绘图类型表单Layertype、XY和极坐标绘图参数表单XYPolar、网格和边界绘图参数表单MeshEdge、等高线图绘图参数表单Contour、矢量图绘图参数表单Vector、散点图绘图参数Scatter、三维切片参数表单Slices、阴影/透明度/灯光参数表单ShadeLight、数据操作参数表单DataManipulation、图例参数表单Legend、输出参数表单Output，每个分表单提供与Tecplot宏命令参数接口对应的参数设置项；