[发明专利]一种基于欧拉流体模拟算法的心脏血液流动示意显示方法

摘要

本发明提供一种基于欧拉流体模拟算法的心脏血液流动示意显示方法，包括了三个步骤：心脏血液模型初始化阶段，预处理心血管的表面模型，剖分出欧拉网格，并初始化欧拉算法的时间边界；血液流体模拟阶段，实现实时的欧拉流体模拟算法，依照流体的物理模型仿真心血管内血液流动的情况；血液流场示意性显示阶段，在心血管空间内对流体进行分析，利用简洁明了的符号示意性地表示流场的特征。本发明完全基于GPU来模拟心血管内血液的流动，并可对血液流场进行分析与示意性显示，具有基于物理真实模型、实时性好的特点。

主权项

一种基于欧拉流体模拟算法的心脏血液流动示意显示方法，包括以下三个步骤：步骤（1）、心脏血液模型初始化阶段：预处理心血管的表面三角面片模型，剖分出欧拉算法需要的三维交错网格，将网格建立在索引数据结构之上，在保证存取性能的基础上优化内存占用，并在网格中初始化欧拉算法的时间边界；步骤（2）、血液流体模拟阶段：在三维交错网格中利用欧拉流体模拟算法，依照流体的物理模型迭代仿真心血管内血液的流动情况，并将仿真求解步骤中涉及的网格存储于显存中，以GPU的高度并行性能达到实时的模拟；步骤（3）、血液流场示意性显示阶段：根据步骤（2）中计算得到的血液流动情况，利用八叉树的数据结构模型在心血管空间内对流体进行分析，利用符号示意性地表示流场的主要特征，并对显示结果进行绘制,所述符号包括箭头或颜色指示,所述主要特征包括速度场、浓度场。