[发明专利]一种自动生成Autocad格式流速矢量图的方法

说明书

本发明公开了一种自动生成Autocad格式流速矢量图的方法。它包括如下步骤，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；网格生成完成后，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；步骤四：生成流速矢量；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。本发明具有能将流场数据以Autocad格式的矢量图显示出来的优点。

技术领域

本发明涉及水利工程领域。更具体地说它是一种自动生成Autocad格式流速矢量图的方法，更具体地它是一种关于计算河道动力学流场可视化处理的方法。

背景技术

流场能直观的显示水流的运动过程，在计算河流动力学中流场图既能辅助用于观察水流的走向又能较好的表达出工程方案对水流运动的影响，因此成为了河道工程领域和科研领域非常重要的成果展示形式。目前主流的计算流体软件诸如Mike21、Deflt3d等都有自带的流场图绘制功能，辅助后处理的软件如Tecplot、Surfer等也可以绘制流场图。这些软件都是以生成位图为主，位图虽然也能显示流场，但是位图具有多方面的弊端：(1)位图的清晰度由像素决定，像素越多则图片清晰度也越高，但图片的容量会比较大，导致计算机运行不畅或无法显示；(2)位图是由一系列点阵组成的，当位图放大到一定程度后，清晰度会明显下降；(3)位图不具有空间地理坐标信息，流场图与工程方案的叠加及工程前后流场图的叠加效果都非常不方便实现。

因此，开发一种解决位图容量大、放大后清晰度下降、位图不易实现叠加的问题的流场图生成方法很有必要。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种自动生成Autocad格式流速矢量图的方法，实现无规则数据转换为规则数据，将河道边界区域以外和以外的数据区分开来，并将边界区域以外的数据删除，设计算法将流场数据绘制成直线组合的箭头，将流场数据以Autocad格式的矢量图显示出来；解决位图容量大、放大后清晰度下降、位图不易实现叠加的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：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(此处的流场为河道动力学流场，也可以根据使用对象不同替换为其它的流场。本发明方法可应用于任何流场，具有通用性)，生成网格；

步骤二：流场插值；

网格生成完成后，将流场数据(此处的流场为河道动力学流场，也可以根据使用对向不同替换为其它的流场)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；此处的流场为河道动力学流场，也可以根据使用对向不同替换为其它的流场；

步骤四：利用Autocad软件生成流速矢量(如图8所示)；

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。本发明方法通过在autocad里面利用vba来自动实现的，因此生成的流速矢量图为Autocad格式。Autocad软件为现有的绘制矢量图的软件，而且还自带了vba的二次开发功能。本发明借助Autocad软件的二次开发功能设计算法将流场数据通过一系列的计算方法转换为线的组合，将流场数据以矢量箭头的形式显示出来，且实现流场数据之间的转换，将流场数据以Autocad格式的矢量图显示出来。

在上述技术方案中，在步骤一中，规则的网格选用矩形网格或顺水流向的矩形网格。