[发明专利]一种基于自适应远场网格的三维云模拟方法

权利要求书

1.一种基于自适应远场网格的三维云模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对与云相关的气象数据进行预处理，并利用粒子系统进行初步建模；

(2)使用切片法通过粒子浓度获取建模空间的感兴趣区域；

(3)自适应生成最佳的远场网格结构并应用于模拟空间；

(4)保留远场网格线上的粒子实现三维云图绘制；

步骤(1)所述的粒子系统的参数至少包括粒子位置、粒子纹理、粒子消光系数、粒子入射光强和粒子出射光强；

所述步骤(1)包括以下步骤：

(11)依据气象数据中的质量比参数计算出模拟空间网格点处的消光系数；

(12)将消光系数与阈值进行比较判定网格点是否有云，有云分配粒子，没有云不分配粒子；

(13)获得包含粒子的建模空间；

所述步骤(2)包括以下步骤：

(21)为建模空间建立空间直角坐标系，以气象数据的水平分辨率δh为感兴趣区域精细单元格的边界长度，向x轴和y周正方向作切片；

(22)计算切片截面的粒子浓度：

其中，n为切片截面上的粒子数，N为切片上的网格点总数；

(23)将所有截面按粒子浓度进行升序排序，根据设定的阈值将所有粒子浓度大于阈值的截面记作1，否则记作0；

(24)找到所有两个截面都为1的切片，进行标记；

(25)在垂直于z轴的表面，找到x轴方向的标记切片与y轴方向的标记切片的相交区域，取最大相交区域为最终的感兴趣区域；

所述步骤(3)包括以下步骤：

(31)维持感兴趣区域内的分辨率；

(32)对感兴趣区域外的网格进行拓展：

2^i-1δh(i＝1，2…，M)

其中，i表示单元格的拓展次数，δh表示感兴趣区域精细单元格的边界长度，M为用户设定的拓展到最粗糙网格时i的值。