[发明专利]一种面内位移场的重建与渲染系统及方法

说明书

本发明提供一种面内位移场的重建与渲染系统及方法，解决现有技术无法通过将测量得到的位移‑时间二维文本数据准确绘制和重建面内位移场，从而对面内的全场位移进行直观的绘制和渲染的技术问题。本发明公开了一种面内位移场重建与渲染系统，包括数据处理模块、数据重建模块、数据绘制与渲染模块。本发明的具体方法为：从位移实时采集与分析软件导出的二维数据；采用数据处理模块处理导出的二维数据得到重建位移场所需的数据信息；采用数据重建模块基于重建的数据信息，建立位移场平面坐标系及位移场彩色平面棒状条；采用数据绘制与渲染模块对位移场数据进行位移场彩图的绘制及渲染着色，进而得到所需的面内位移场彩图。

技术领域

本发明属于火箭发动机面内位移数据分析领域，具体涉及一种面内位移场的重建与渲染系统及方法。

背景技术

随着我国航天事业的快速发展，对火箭发动机进行多参数、多维度的数据分析与研究具有非常重要的意义，数据是火箭发动机试验的灵魂，只有将数据研究、分析好才能得到发动机与面内准确的性能参数，从而为高密度航天发射任务提供强有力的数据支撑，而位移场数据比单纯的位移-时间二维线性数据更能直观表达面内不同位移的位移量大小，故对火箭发动机采集到的位移数据如何处理、重建与渲染的研究具有十分重要的应用价值。

近几年，火箭发动机面内位移场数据的重建与分析一直备受关注，如何将不同平面位置的线性二维位移数据转换为彩色的位移场数据是一个重要的研究课题，当前，与火箭发动机面内结合的、自研的火箭发动机面内位移场重建与渲染技术尚属空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面内位移场的重建与渲染系统及方法，主要解决现有技术无法对火箭发动机面内位移数据进行彩色位移场数据分析，从而对面内的整体位移场进行分析的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下解决方案：

一种面内位移场的重建与渲染系统，包括数据处理模块，数据重建模块及数据绘制与渲染模块；所述数据处理模块用于处理位移实时采集与分析软件导出的面内位移数据，得到重建位移场彩图所需的动态二维数组；所述动态二维数组为循环读取的位移场数据的集合；

所述数据重建模块用于对动态二维数组进行导入，建立位移场平面坐标系,并进行位移场的重建；

所述数据绘制与渲染模块用于对位移场平面坐标系的数据进行渲染和着色，得到面内的位移场彩图。

本发明还提供了一种面内位移场的重建与渲染方法，包括以下步骤：

S1，数据获取：

从位移实时采集与分析软件中导出面内的位移数据，所述位移数据包括头文件、位移列和对应的时间列数据；

S2，数据处理：

S21，通过数据处理模块处理S1中的位移数据，去除头文件，并提取位移列和对应的时间列数据，存入动态二维数组data[n][m]中；定义动态二维数组第一维表示位移列，所述位移列即位移点的序号，从0到n依次递增，其中n为正整数；定义动态二维数组第二维表示时间列，所述时间列从0到m依次递增，其中m为正整数；将所述位移列和所述时间列的数据保存为可循环读取的位移场动态二维数组；

S22，用所述位移列的数据信息计算位移场的方向信息，并存储在变量direction中，所述变量direction采用不同颜色表示方向的梯度，所述方向的梯度即位移场方向的集合；

S23，结合S21和S22，即可获得重建位移场所需的数据信息；

S3，数据重建：

S31，在数据重建模块中，基于S2的位移场动态二维数组data[n][m]，采用OpenGL二维绘制函数glVertex2f绘制位移场的平面坐标系；