[发明专利]一种二维网格图形的三角化确定方法

说明书

本发明公开了一种二维网格图形的三角化确定方法，其通过将二维网格区域按形状和边界类型分类进行三角化，使耦合器在针对各种二维网格区域进行处理时具备通用性。此外，该方法还通过将二维网格区域分配给多个进程及其线程，使其并行进行三角化，以及各进程线程三角化结果间一致性检查，满足了确定二维网格图形的并行高效性以及一致性的技术要求，达到了显著提高确定二维网格图形的效率的技术效果。

技术领域

本发明涉及地球系统科学领域，二维网格区域网格管理应用方面，尤其涉及一种二维网格图形的三角化确定方法。

背景技术

耦合器是地球系统模式的关键模块之一，通过实现不同分量模式间、不同进程间、甚至同一分量模式间的耦合来构建耦合模式。其间的数据传递和数据插值是耦合器的最基本功能，其中数据插值实现了耦合变量在不同模式网格间的有效转换。现有绝大部分耦合器都具备了不同水平网格间的插值功能。由于模式的水平网格往往在积分过程中保持不变，耦合器中水平插值的实现往往分为两个阶段，即生成插值权重和在积分过程中反复使用插值权重进行插值计算，其中插值权重可以在模式运行前通过其他插值软件进行离线生成，现存的大部分耦合器支持插值系数的离线读入，而部分耦合器也具备在线生成插值权重的功能。

通用性是耦合器的一个重要特点，现有的大部分耦合器已被应用到了不同耦合模式中，实现了不同分量模式间的耦合。在过去，最常用的水平网格就是经纬网格，但随着模式的快速发展，出现了很多新型水平网格，例如高斯归约网格、三极网格、球面立方网格、正二十面体网格、阴阳网格、自适应网格等，其中有些网格甚至无网格结构。新型水平网格的不断出现给耦合器的通用性，尤其是任意两个水平网格间插值的通用性，带来了严峻挑战。为了克服这个问题，通常有两种可选方案。第一种方案是增量式地支持新网格，即当耦合器或插值软件不支持新型水平网格时，就相应修改耦合器或插值软件的源代码。第二种方案是采用通用方式来表示任意网格，并以此为基础实现插值权重的计算，这使得耦合器或插值软件的源代码可在模式网格的发展中基本保持不变。第一种方案会使得耦合器或插值软件的源代码变得越来越复杂，如果能找到网格的通用表示方式，那么第二种实现方案将更好。

因此，亟需一种可提高耦合器插值通用性的二维网格图形的确定方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是：现有的耦合器不具备用通用方式来表示任意水平网格的功能，限制了耦合器的可应用及可处理网格的范围。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种二维网格图形的三角化确定方法，包括：

坐标获取步骤，获取待处理的二维网格区域内所有格点的坐标；

二维网格区域前处理步骤，根据所述二维网格区域的边界和/或格点位置调整该二维网格区域内格点的数量及坐标，得到前处理后二维网格区域；

核心子网格区域剖分步骤，将所述前处理后二维网格区域剖分为多个互不重叠的核心子网格区域；

核心子网格区域三角化步骤，使用二维三角化算法分别对每个核心子网格区域进行三角化，得到每个核心子网格区域的三角化结果；

三角化结果合并步骤，利用耦合器将所有所述核心子网格区域的三角化结果合并，得到所述二维网格图形。

优选的是，在所述坐标获取步骤后，还包括计算资源管理步骤，包括：

根据所述二维网格区域内格点的数量，确定多个进程以及每个进程中由参与计算的线程构成的有效计算资源单元组。

优选的是，所述进程中有效计算资源单元组中包括的线程数量等于未参与计算的线程的数量。

优选的是，所述二维网格区域前处理步骤通过多个有效计算资源单元组中的线程并行实现，且进程之间无数据交互，所述二维网格区域前处理步骤包括：