[发明专利]网状关系的动态可视化显示方法

权利要求书

1.一种网状关系的动态可视化显示方法，包括以下步骤：

一、将所有节点模拟成带同种电荷的质点；

二、将节点间的关系模拟成弹簧；

三、设定各个节点的初始位置和显示速度，之后根据每个节点所受到的静电斥力和弹簧拉力，计算出下一帧时刻该节点的位置并显示。

2.根据权利要求1所述的一种网状关系的动态可视化显示方法，其特征在于，在步骤三中为系统加入阻尼，计算节点位置时需要考虑每个节点所受到的静电斥力、弹簧拉力和阻尼作用力。

3.根据权利要求1所述的一种网状关系的动态可视化显示方法，其特征在于，步骤三中计算下一帧时刻节点位置的方法为：

(1)首先计算静电斥力：根据公式计算两个节点间的静电斥力，将每个节点受到的所有静电斥力叠加，计算出节点受到的总的静电斥力；其中，其中k_e为静电力常量，设置为8.987×10⁹N·m²·C^-2或者根据需要设置为其他数值；r_A和r_B为两个节点的坐标，都为二维向量；q_A和q_B为两个节点的电量；

(2)计算弹簧的拉力：

对于每个节点，根据公式计算出与其相连的所有弹簧的拉力并叠加，得到总的弹簧拉力；其中，T＝-k(|r_A-r_B|-L_O)；k为弹簧的劲度系数，L₀为弹簧的原始长度；

(3)计算节点下一帧时刻的位置：

根据公式计算节点的加速度，m_A为节点的质量；

根据公式υ′_A＝υ_A+α_AΔt计算节点的速度；

根据公式r′_A＝r_A+υ′_AΔt计算节点的位置。

4.根据权利要求2所述的一种网状关系的动态可视化显示方法，其特征在于，步骤三中计算下一帧时刻节点位置的方法为：

(1)首先计算静电斥力：根据公式计算两个节点间的静电斥力，将每个节点受到的所有静电斥力叠加，计算出节点受到的总的静电斥力；其中，其中k_e为静电力常量，设置为8.987×10⁹N·m²·C^-2或者根据需要设置为其他数值；r_A和r_B为两个节点的坐标，都为二维向量；q_A和q_A为两个节点的电量；

(2)计算弹簧的拉力：

对于每个节点，根据公式计算出与其相连的所有弹簧的拉力并叠加，得到总的弹簧拉力；其中，T＝-k(|r_A-r_B|-L₀)；k为弹簧的劲度系数，L₀为弹簧的原始长度；

(3)计算阻尼的作用力：：f_A＝-cυ_A

其中，c为阻尼系数，是预先选取的定值，υ_A为节点的运动速度；

(4)计算节点下一帧时刻的位置：

根据公式计算节点的加速度，m_A为节点的质量；

根据公式υ′_A＝υ_A+α_AΔt计算节点的速度；

根据公式r′_A＝r_A+υ′_AΔt计算节点的位置。

5.根据权利要求1所述的一种网状关系的动态可视化显示方法，其特征在于，设置各个节点初始位置的方法为：将用户最关心的节点显示在屏幕中央，并只载入该节点的所有邻接节点。在用户选择了某个邻接节点时，将选中的节点放在屏幕中央，再载入该节点的邻接节点；新载入的节点均匀地排列在该节点周围，然后让它们通过物理定律自动地找到合适位置。

6.根据权利要求2所述的一种网状关系的动态可视化显示方法，其特征在于，通过对系统加入各向异性的静电力或各向异性的阻尼，控制节点在水平和竖直两个方向上的分布。