[发明专利]一种高超声速飞行器红外辐射特性快速渲染方法

摘要

本发明公开了一种高超声速飞行器红外辐射特性快速渲染方法,属于高超声速飞行器、红外物理及计算机图形图像技术领域。本发明所述方法首先建立高超声速飞行器三维几何模型，进行典型工况下的物理场解算，获取飞行器表面的温度场数据；完成温度场数据的异构插值，实现温度场数据的稀疏化；根据插值得到的飞行器表面温度场数据进行红外物理场解算，计算飞行器表面的红外辐射；将红外辐射亮度转化为颜色数据，在颜色数据上叠加红外噪声，最后基于Unity3D对高超声速飞行器红外辐射特性进行渲染。本发明在保证仿真可信度的前提下提高了渲染效率，能在较低的资源消耗情况下实现对高超声速飞行器红外辐射特性的渲染。

主权项

1.一种高超声速飞行器红外辐射特性快速渲染方法,其特征在于：具体包括如下步骤,步骤一、建立高超声速飞行器三维几何模型，进行典型工况下的物理场解算，获取飞行器表面的温度场数据；步骤101、几何创建：给定高超声速飞行器关键外形参数，使用NURBS技术生成高超声速飞行器几何模型，转化为标准STL格式，称为稀疏网格；步骤102、几何修复：将几何模型导入Fluent_mesh中划分面元并对面元几何质量进行检查和修复；步骤103、生成高超飞行器CFD计算网格；步骤104、进行典型工况下的物理场求解：选取Fluent作为CFD计算软件，定义边界和来流条件，给定基本求解参数，进行CFD计算，计算收敛后，得到全部的流场解算结果；步骤105、温度场数据提取，得到稠密网格数据和温度场数据；步骤二、对温度场数据进行异构插值，得到适用于渲染的稀疏化网格及温度数据映射；步骤201、网格校准：将CFD计算用的稠密网格和目标稀疏网格对齐；步骤202、参考点确定：使用FLANN算法查找最近邻点作为参考点；步骤203、异构插值：采用单纯形重心插值方法实现结构、密度、空间关系不同的网格之间的数据映射,得到稀疏温度场数据；步骤三、红外辐射特性计算:根据插值得到的稀疏网格温度场数据进行红外物理场解算，计算飞行器表面的红外辐射亮度；步骤四、基于Unity3D对高超声速飞行器红外辐射特性进行渲染。