[发明专利]一种面向亿级大规模网格的CAE前后处理方法

权利要求书

1.一种面向亿级大规模网格的CAE前后处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过草图、特征操作进行几何建模，或导入外部模型文件；

步骤2：基于组件的前处理交互并对建立的多个组件进行物理模型设置并对几何模型设置网格生成参数，生成百万级以内规模的网格验证操作的正确性；

步骤3：生成大规模网格；使用者通过更改执行所述步骤2中记录的所述模型的网格生成参数设置，重新执行完成大规模网格的前处理；

步骤4：通过可视化方式显示用户选择计算结果文件。

2.根据权利要求1所述的一种面向亿级大规模网格的CAE前后处理方法，其特征在于，所述步骤2中通过全流程仿真脚本构建技术，对用户操作进行Python脚本封装，用户执行前处理交互操作时，自动记录并提交该操作对应的脚本，软件脚本引擎对该脚本进行解析并调用底层功能函数，实现用户操作。

3.根据权利要求1所述的一种面向亿级大规模网格的CAE前后处理方法，其特征在于，所述物理模型设置，包括：单元设置、材料设置以及边界和载荷设置。

4.根据权利要求1所述的一种面向亿级大规模网格的CAE前后处理方法，其特征在于，所述步骤3中对于大规模网格的前处理包括：网格生成算法并行封装以及大规模网格数据的存储。

5.根据权利要求4所述的一种面向亿级大规模网格的CAE前后处理方法，其特征在于，所述网格生成算法并行封装；通过一种基于粗网格分区的并行四面体网格生成方法，首先根据几何模型特征尺寸优先保证成功率生成粗网格作为分区依据，然后各分区根据用户设置的网格生成参数细化得到细网格，并将粗网格映射的几何特征信息对应到细网格上，在各个子区域之间不通信的情况下，保持子区域网格拓扑相融且共享节点编号一致。

6.根据权利要求4所述的一种面向亿级大规模网格的CAE前后处理方法，其特征在于，所述大规模网格数据的存储是通过二进制文件对并行剖分结果进行数据存储；

所述大规模网格数据的存储格式包括：表面节点文件、表面线单元文件、表面三角形单元文件、全部节点文件以及全部四面体单元文件；

通过对所述表面节点文件、表面线单元文件、表面三角形单元文件、全部节点文件以及全部四面体单元文件分别进行读取，即可识别网格数据与几何模型的映射关系，获取组件上的物理模型设置，供求解器进行仿真计算。

7.根据权利要求1所述的一种面向亿级大规模网格的CAE前后处理方法，其特征在于，所述步骤4中对于可视化方式显示用户选择计算结果文件包括以下策略：可见性策略、实例化渲染策略、远景细节忽略策略、细节层次策略以及文字渲染策略。

8.根据权利要求7所述的一种面向亿级大规模网格的CAE前后处理方法，其特征在于，所述可见性策略即仅为在视域内中的场景局部多边形进行绘制，在视域之外则不进行绘制；所述可见性策略包括：层次视锥裁剪、背面裁剪、遮挡裁剪；

所述实例化渲染策略通过实例化渲染的命令类型进行加速绘制，实例化渲染会将一个对象和多个变换矩阵送入渲染管线，渲染管线内部会进行对象位置、颜色等参数的变换，进而创建多个显示对象；

所述远景细节忽略策略通过判断网格数量与像素数量的大小对场景进行显示；如果网格数量大于像素数量，则细节显示后的网格单元将近似为黑点；

所述细节层次策略中，当视点靠近物体的时候，通过局部细网格显示模型；当视点远离模型的时候，通过不断合并临近单元的方法简化模型，当简化模型的粗网格满足当前硬件显示效率时，停止简化并显示模型；当用户交互时，通过粗网格提高响应速度；静止时，通过细网格实现可视化精度；

所述文字渲染策略通过享元方式将常用字符编入一个纹理中，不同的文字渲染时通过字符编码及字体大小等信息自动索引到文字对应的纹理，降低显示的数据量，提高文字的渲染效率。