[发明专利]一种自动生成Autocad格式流速矢量图的方法

权利要求书

1.一种自动生成Autocad格式流速矢量图的方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：生成网格；

采用规则的网格进行离散，将研究的区域进行规则化处理，将无序的流场变成规则有序的流场，生成网格；

步骤二：流场插值；

将流场数据插值到网格上；

步骤三：区域选择；

判断流场数据是否在河道边界区域内部；选择并删除河道边界区域以外的流场数据；

判断流场数据是否在河道边界区域内部的方法，具体为：

计算流场数据中任意点与河道边界区域边界点的连线绕河道边界区域一周的角度之和是否等于2π；

河道边界区域是由一系列点序列组成的，假定点序列中任意点的平面坐标为(x_i，y_i)，其中，i＝1、…、n，n为构成封闭河道边界的点的个数；

假定网格点P_ij的平面坐标为(x₀，y₀)，则P_ij与边界区域上任意两相邻的点(x_i，y_i)、(x_i+1，y_i+1)连线形成一个的夹角α_i的计算过程如下：

将夹角α_i绕边界区域循环一周，角度α_i的累加和sumα为：

假如sumα＝2π，则点P_ij在河道边界区域以内，保留；

假如sumα≠2π，则点P_ij在河道边界区域以外，删除；

步骤四：利用Autocad软件生成流速矢量；

利用Autocad软件自带的vba功能，根据已知网格点箭头起点坐标，计算出箭头终点、箭头两侧示意线终点的坐标，生成网格点的流速矢量；

在步骤四中，假设点P_ij的坐标为(x_i，y_i)，对应的流速大小为v_i，流速角度为r_i；

首先计算出点P_ij矢量线末端点的坐标(x1_i，y1_i)，计算公式如下：

x1_i＝x_i+v_isinr_i(22)

y1_i＝y_i+v_icosr_i(23)

设定流速矢量箭头两侧示意线的长度为0.3倍的箭头长度，即为0.3v_i；流速矢量箭头两侧示意线与箭头的夹角为20°；则流速矢量箭头两侧示意线与正北方向的夹角分别为r_i+20和r_i-20，流速矢量箭头两侧示意线末端点的坐标(x2_i，y2_i)、(x3_i，y3_i)的计算公式如下：

x2_i＝x1_i-0.3v_isin(r_i+20) (24)

y2_i＝y1_i-0.3v_icos(r_i+20) (25)

x3_i＝x1_i-0.3v_isin(r_i-20) (26)

y3_i＝y1_i-0.3v_icos(r_i-20) (27)

根据点坐标(x_i，y_i)、(x1_i，y1_i)、(x2_i，y2_i)、(x3_i，y3_i)，利用vba提供的line函数按照[(x_i，y_i)、(x1_i，y1_i)]、[(x1_i，y1_i)、(x2_i，y2_i)]、[(x1_i，y1_i)、(x3_i，y3_i)]组合，将上述4个点连成3条线得到网格点P的流速矢量。