[发明专利]Grasshopper的风环境模拟动态可视化创建方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于Grasshopper的风环境模拟动态可视化创建方法及系统，属于风环境模拟领域，包括：在Rhino中导入或者打开三维模型，并简化处理形成模拟模型；在Grasshopper拾取模拟模型；利用Eddy3D设置相关模拟参数进行风环境模拟，生成多时次迭代数据；创建风环境模拟数据监测点阵，结合Eddy3D进行对应时次数据结果的提取，形成监测数据值；利用Python进行循环迭代，形成多时次监测数据矩阵；将监测数据矩阵进行值域重映射，生成风环境模拟云图；在Rhino和Grasshopper中设定渲染视窗尺寸、角度以及渲染图数量，进行帧图片渲染，并将单帧图片合成为视频。实现在建筑设计常用软件平台高质高效的风环境模拟动态可视化成果创建。

技术领域

本发明涉及基于Grasshopper进行风环境模拟动态可视化制作的方法，尤其是涉及一种基于Grasshopper的风环境模拟动态可视化创建方法及系统。

背景技术

随着科学技术的不断发展进步，工程设计中对于可视化内容的展现形式也随之改变。从手绘效果图到电脑根据模型渲染效果图，再到漫游动画的普及，如今动态的可视化展示方式已经在行业内得到了广泛的应用。然而，其主要内容仍然仅仅集中于设计效果的展示，较少用于工程性能模拟方面的动态可视化表达，特别是风环境相关的流体模拟。一般来说，风环境模拟是通过专业的模拟引擎进行，并较多地以模拟后的静态图片或图表成果对外展示。但专业模拟软件对于建筑行业的设计师来说过于复杂、不易上手，非专业的模拟软件运行得出的风环境成果数据又不具备可信度，导致风环境模拟难以在建筑行业中得到进一步发展。由于Grasshopper提供的现有方法能够调用具有较高通用性的OpenFoam开源引擎进行风环境模拟，降低风环境模拟的使用门槛，因此建筑设计师目前较多使用这一方式进行风环境模拟。然而，由于Grasshopper调用OpenFoam开源引擎运算的限制，其对于风环境模拟成果的展示形式多数为单一时间的单帧图片或者单一时次的模拟区块展示，缺少随时间变化的动态展示。这一缺陷极大制约了风环境模拟在建筑行业中发挥的作用。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种基于Grasshopper的风环境模拟动态可视化创建方法及系统，能够制作出动态可视化的风环境模拟成果，提升风环境模拟的深化运用，在设计阶段提供更为优质的可视化展示方法。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于Grasshopper的风环境模拟动态可视化创建方法，包括：

S1：根据设计要求绘制相应的三维模型；

S2：将三维模型以Rhino能够兼容的格式导出后，在Rhino中导入或者打开三维模型，确保所有相关三维模型都位于Rhino环境；

S3：对三维模型进行优化与简化，形成模拟模型；

S4：在Grasshopper拾取创建的模拟模型；

S5：在Grasshopper中利用插件Eddy3D设置模拟模型的相关模拟参数进行风环境模拟，从而生成多时次迭代数据，并依次保存于指定文件位置；

S6：创建风环境模拟数据监测点阵，用于读取保存的迭代数据；

S7：利用创建的监测点阵，结合Eddy3D的数据解析工具，进行对应时次数据结果的提取，形成监测点阵的监测数据值；

S8：利用Python对监测数据值进行记录；

S9：利用Python对步骤S7进行循环迭代运算，实现对多时次监测数据值进行提取并记录，形成多时次监测数据矩阵；

S10：将多时次监测数据矩阵进行值域重映射，形成颜色数据赋予给监测点阵，从而生成风环境模拟云图；

S11：在Rhino和Grasshopper中设定渲染视窗尺寸、角度以及渲染图数量，进行帧图片渲染；