[发明专利]一种基于线程并行的结构化网格流线积分方法

权利要求书

1.一种基于线程并行的结构化网格流线积分方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、对给定的多块结构化网格进行数据块的重划分；

步骤2、对于重划分后的每一个数据块，计算其属性数据的类型和数目；

步骤3、反馈步骤2的计算结果，把数据块中的每一种类型的属性数据提取出来单独存储；

步骤4、在进行三维矢量场流线可视化过程中，将需要的属性数据使用多线程进行并行读取；

步骤5、使用读取的属性数据构建动态搜索树；步骤5中所述构建动态搜索树的过程包括两个阶段：

第一阶段为粗粒度划分操作：首先根据坐标系统计算出数据集中数据块的尺寸，然后通过数据集中网格单元的总数N确定粗划分的粒度density1；再根据网格单元的总数N和粗划分的粒度density1将数据集划分为以父节点为单元的数据集；最后对父节点进行粗定位操作，初步实现各父节点的定位；

第二阶段为细粒度划分操作：首先计算划分为以父节点为单元的数据集中父节点的个数n，然后设置细划分的粒度density2，细划分的粒度density2＜粗划分的粒度density1；再根据父节点的个数n和细划分的粒度density2将父节点细化分为以叶节点为单元的父节点；最后再对叶节点进行细定位操作，实现父节点中每一个叶节点的定位；

步骤6、读取动态搜索树中计算种子点数，根据计算种子点的任务规模进行动态分组，再将分组后的计算种子点数分配给多线程并行积分计算；

步骤7、将计算结果保存用于后续的可视化工作，完成所有流线可视化工作。

2.根据权利要求1所述的基于线程并行的结构化网格流线积分方法，其特征在于，步骤1中所述对给定的多块结构化网格进行数据块的重划分的方法为：以给定的多块结构化网格为数据集，对数据集的多块结构化网格中各个数据块进行序号标记，对不同数据块使用边界信息合并到一起从而完成重划分，使重划分后的数据块的规模均衡。

3.根据权利要求1所述的基于线程并行的结构化网格流线积分方法，其特征在于，步骤4中所述将需要的属性数据使用多线程进行并行读取的方法为：对各数据块进行标记，将标记好的数据块按照设置的偏移值分配给各个线程并行读取。

4.根据权利要求1所述的基于线程并行的结构化网格流线积分方法，其特征在于，所述第一阶段中划分为以父节点为单元的数据集的维度D如下：

式中，中间参数r为：

式中，density1表示粗划分的粒度，size[0]、size[1]、size[2]分别表示划分为以父节点为单元的数据集在X、Y、Z维度上的尺寸；每一个父节点在X、Y、Z维度上所占的尺寸bs为：

式中，D[0]、D[1]、D[2]分别表示划分为以父节点为单元的数据集在X、Y、Z维度上所占维度。

5.根据权利要求4所述的基于线程并行的结构化网格流线积分方法，其特征在于，所述计算划分为以父节点为单元的数据集中父节点的个数n的公式为：n=D[0]×D[1]×D[2]。

6.根据权利要求1所述的基于线程并行的结构化网格流线积分方法，其特征在于，所述第一阶段中，最后再对父节点进行粗定位操作的方法为：采用多线程并行的方法对每一个父节点进行处理，通过扫描、单元格排序、按关键字约减的操作实现各父节点的定位；所述按关键字约减的操作是指将具有相同关键字的网格单元整合到同一个父节点下。