[发明专利]一种带边界平面流场的动态绘制方法

摘要

本发明公开一种基于图像融合技术的带边界平面流场的动态绘制方法。该方法首先确定平面流场的可视化范围并对该范围进行栅格化处理，根据给定的边界曲线确定流场的绘制区域；然后确定流场显示图像的大小并构造背景噪声图像集；根据流场和边界计算当前帧各栅格顶点速度的矢量，运用图像融合技术和纹理映射技术构造当前帧流场图像。通过逐帧构造流场图像，实时绘制流场的动态运行过程。相对于现有技术，本发明方法经济、视觉效果好、适应性强，适用于各种静态与动态流场的可视化。

主权项

一种带边界平面流场的动态绘制方法，其特征在于，具体步骤是：A.确定可视化范围并进行栅格化处理：确定平面流场可视化区域的范围，并将其栅格化为N_Y行N_X列的四边形网格，计算各栅格顶点的坐标；B.确定流场的可视化边界：对于给定的每条边界曲线，求出该曲线与栅格线的交点；用边界曲线上的交点序列定义的折线，表示相应的可视化边界曲线；C.确定流场图像大小并构造背景噪声图像集：设定流场图像和背景噪声图像的分辨率，以及背景噪声图像的幅数N；产生L个随机的图像灰度值，并存入环形有序序列A中；构造N幅有序的背景噪声图像，其中第一幅图像各像素的灰度值均随机取自序列A，第一幅图像与其余图像位于相同位置处像素的灰度值在序列A中呈周期性变化，且周期相同；D.计算各栅格顶点的速度矢量：由给定的流场计算各栅格顶点速度矢量；沿可视化边界曲线方向适当调整曲线与栅格线交点的速度方向；在与交点相邻的两栅格顶点中，将离交点较近的顶点设定为流场的边界栅格顶点，并调整此顶点速度方向与交点速度方向相同；以边界栅格顶点为界，将栅格顶点划分为“流场边界内栅格顶点”和“流场边界外栅格顶点”两类，并适当调整这些栅格顶点的速度；E.构造单帧流场图像：将第一幅背景噪声图像作为第一帧流场图像；后续每一帧流场图像，是由前一帧流场图像和前一帧流场混合后，再与对应当前帧的背景噪声图像融合而形成的；F.绘制流场动态运行过程：每构造一帧流场图像，将其绘制出来，如此，用逐帧构造并实时绘制流场图像的方式，显示流场的动态运行过程。