[发明专利]一种基于OpenGL的三维有限元模型云图显示方法

权利要求书

1.一种基于OpenGL的三维有限元模型云图显示方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)根据有限元模型文件、有限元模型对应工况计算完成的计算结果文件进行模型信息读取；

(2)选择不同的显示模式，对有限元模型的单元节点进行重新排列，并将重新排列的节点存入索引数组中；

(3)根据不同的显示模式，从索引数组中选择节点信息绘制有限元模型图；

步骤(1)中模型信息读取的方法如下：

(1.1)检查有限元模型文件、计算结果文件的格式和信息是否完整；

(1.2)调用位置检测函数实现对于文件位置进行检测，如果选定文件目录下没有模型以及计算结果文件，将会返回错误信息；

(1.3)对有限元文件中的节点编号按照从小到大排列，按照遍历得到的单元个数信息以及节点个数信息并存储在单元数组和节点数组中，并将节点数组数据存储在缓冲区中；

(1.4)选择节点位置信息的X、Y、Z三个方向的最大值和最小值作为模型坐标信息的极值，其极大值与极小值的差即为坐标信息的幅值；节点对应物理场的最大值和最小值作为颜色信息的极值，其极大值与极小值的差即为颜色信息的幅值，节点对应的位置信息和颜色信息分别除以其位置信息和颜色信息的幅值，即可完成模型节点的位置信息和颜色信息进行归一化处理；

如果选择的是模型显示模式，根据读取的模型信息和选择的显示模式进行模型显示方式如下：

(2.1)在模型显示模式下，基本图元是线段，节点颜色设置为标准蓝色；

(2.2)识别出显示单元面需要的最少线段序列，将组成线段的两个节点代替线段即可得到节点重排序列，将上述节点序列对应的节点编号存入索引数组；

(2.3)在绘图时，从索引数组的第一个元素开始，每次读取索引数组中的两个节点编号作为线段的两个端点，根据编号从缓冲区中查找对应的节点，并获取节点的空间坐标，结合节点颜色信息使用绘图函数完成索引绘图；

如果选择的是云图显示模式，根据读取的模型信息和选择的显示模式进行模型显示方式如下：

(3.1)在云图显示模式下，完成对于应力场数值的可视化，节点的颜色信息为节点上对应物理场的数值经过归一化之后得到的颜色信息；

(3.2)识别出不同单元的组成面序列，通过对不同单元的组成面进行三角形划分，按照组成面三角形划分结果选择组成三角形图元的节点，将单元的面序列中的面使用三角形图元替代后，得到三角形基本图元序列，再将三角形基本图元序列中的三角形图元用其组成的节点代替，即可得到节点重排序列；

(3.3)将节点序列对应的节点编号存入索引数组，即可完成索引数组的建立；

(3.4)在绘图时，从索引数组的第一个元素开始，每次读取索引数组中的三个节点编号作为三角形图元的三个端点，根据编号从缓冲区中查找对应的节点，并获取节点的空间坐标，结合节点颜色信息使用绘图函数完成索引绘图。