CN114492252A - 一种面向重叠网格贡献单元搜索的坐标树空间映射方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于数据处理技术领域,涉及一种面向重叠网格贡献单元搜索的坐标树空间映射方法。所述方法包括:遍历重叠网络所有复制子网格以及背景网格,根据复制子网格和背景网格进行八叉树的构建,再对当前时刻进行初始时间步的判断,若当前时刻不是初始时间步,则获取当前子网格的网格单元的中心点,对另一子网格的复制子网格的八叉树结构进行访问,根据当前子网格的网格单元的中心点与变换后的网格边界框进行空间关系计算,利用计算结果和八叉树的层数对当前子网格的网格单元进行遍历,得到当前子网格的网格单元所对应的另一子网格中的对应贡献单元和非贡献单元。采用本方法能够提高贡献单元搜索效率。
Description
技术领域
本申请涉及数据处理技术领域,特别是涉及一种面向重叠网格贡献单元搜索的坐标树空间映射方法、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着社会科技水平不断发展,流固耦合问题作为航空航天、船舶制造、武器装备发展等重要领域的核心问题之一,伴随计算流体力学的发展,其求解同样得到了分析计算方法上的大幅提高。从航空航天飞行器,到航母潜艇驱逐舰,再到日常的家用汽车工业、个人用小型载具等,流固耦合问题影响着社会生产生活中的方方面面。所以,如何提高流固耦合问题求解的效率以及精确度,是CFD研究中的一个重要组成部分。
然而,目前解决流固耦合问题时主要采用重叠网格法。在实际社会应用中,无论是卫星发射、还是导弹出膛,FSI问题都面临着子网格相对位置发生改变的情况;而对于重叠网格方法来说,这意味着各子区域网格的相对位置也会发生变化。因此,面对此类问题时,每个时间步求解后,子网格相对位置改变,则在下一个时间步流场计算开始前,将会再一次进行挖洞以及确定贡献单元的操作。这意味着,上一个时间步所建立的网格树结构,必须重新构建;所以,无论是理论上的分析,还是以往的具体实验测试中,一旦发生子网格相对位置变化的情况,重叠网格求解中的装配耗时将会大幅上升,而此耗时增量主要来源便是每一步的网格树结构的重构耗时。并且,随着子网格规模的增长,重构耗时也呈快速增长之势,严重影响了整个重叠网格计算的效率,出现的装配时间长、贡献单元搜索耗时长的问题。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高贡献单元搜索效率的一种面向重叠网格贡献单元搜索的坐标树空间映射方法、计算机设备和存储介质。
一种面向重叠网格贡献单元搜索的坐标树空间映射方法,所述方法包括:
获取待搜索的重叠网络;重叠网络包括多个子网格;
对子网格进行初始化,得到带有编号的子网格;带有编号的子网格包括背景网格和非背景网格;
对非背景网格的子网格信息进行复制,得到复制子网格;
遍历重叠网络所有复制子网格以及背景网格,根据复制子网格和背景网格进行八叉树的构建,得到所有复制子网格的所有网格信息和八叉树结构;
对当前时刻进行初始时间步的判断,若当前时刻不是初始时间步,则获取当前子网格的网格单元的中心点,对另一子网格的复制子网格的八叉树结构进行访问,得到复制子网格的多个顶点信息和八叉树的层数;
利用当前子网格所处刚体运动的运动结果和多个顶点信息进行计算,得到变换后的网格边界框;
根据当前子网格的网格单元的中心点与变换后的网格边界框进行空间关系计算,利用计算结果和八叉树的层数对当前子网格的网格单元进行遍历,得到当前子网格的网格单元所对应的另一子网格中的对应贡献单元和非贡献单元。
在其中一个实施例中,若当前时刻是初始时间步,则获取当前子网格的网格单元的中心点,对另一子网格的复制子网格的八叉树结构进行访问,得到八叉树的层数;
根据八叉树的层数、八叉树每层中的节点以及每个节点中的网络单元对当前子网格的网格单元的中心点进行判断,若中心点存在另一子网格的复制子网格的网络单元内部,则标记复制子网格的网络单元为当前子网格的网格单元在另一子网格的复制子网格中的对应贡献单元。
在其中一个实施例中,对另一子网格的复制子网格的八叉树结构进行访问,得到复制子网格的多个顶点信息和八叉树的层数,包括:
对另一子网格的复制子网格的八叉树结构进行访问,得到八叉树的根节点边界框和最值坐标信息;
根据最值坐标信息随机组合生成八个顶点信息。
在其中一个实施例中,运动结果包括位移量、向量和旋转四元数;利用当前子网格所处刚体运动的运动结果和多个顶点信息进行计算,得到变换后的网格边界框,包括:
从复制子网中提取任意四个节点和节点在原始的非背景网格中对应的映射点;四个节点中任意三点不共线;
根据旋转四元素构建旋转矩阵;利用位移量、旋转矩阵、向量、任意四个节点和节点在原始的非背景网格中对应的映射点构建位移量和旋转矩阵的求解方程;
将任意四个节点和节点在原始的非背景网格中对应的映射点作为已知量对求解方程进行求解,得到位移量和旋转矩阵;
根据顶点信息、位移量、向量和旋转矩阵构建顶点映射方程,对顶点映射方程进行求解,得到变换后的网格边界框顶点信息;
利用变换后的网格边界框顶点信息构建变换后的网格边界框。
在其中一个实施例中,利用位移量、旋转矩阵、向量、任意四个节点和节点在原始的非背景网格中对应的映射点构建所述位移量和旋转矩阵的求解方程,包括:
利用位移量、旋转矩阵、向量、任意四个节点和节点在原始的非景网格中对应的映射点构建所述位移量和旋转矩阵的求解方程为
在其中一个实施例中,根据顶点信息、位移量、向量和旋转矩阵构建顶点映射方程,对顶点映射方程进行求解,得到变换后的网格边界框顶点信息,包括:
根据顶点信息、位移量、向量和旋转矩阵构建顶点映射方程为
在其中一个实施例中,根据当前子网格的网格单元的中心点与变换后的网格边界框进行空间关系计算,利用计算结果和八叉树的层数对当前子网格的网格单元进行遍历,得到当前子网格的网格单元所对应的另一子网格中的对应贡献单元和非贡献单元,包括:
计算当前子网格的网格单元的中心点与变换后的网格边界框之间的距离,若当前子网格的网格单元的中心点到变换后的网格边界框任意两平行面的距离差等于变换后的网格边界框中此两平行面间的距离,且中心点不在此两平面上,则标记中心点所在网格单元在另一子网格中不存在对应贡献单元;另一子网格是指不同于当前子网格的子网格。
在其中一个实施例中,若当前子网格的网格单元的中心点到变换后的网格边界框任意两平行面的距离差不等于变换后的网格边界框中此两平行面间的距离,方法还包括:
步骤三:令。若为空,则结束当前子步骤,标记中心点所在网格单元在另一子网格中不存在对应贡献单元,遍历当前子网格下一个网格单元;若非空,则跳至步骤四;其中表示第层第j个节点的节点序号,表示序号为H[i-1][j]的节点所包含的网格单元的数组;
步骤六:遍历中所有序号所对应的另一子网格中网格单元,若中心点存在另一子网格的复制子网格的网络单元内部,则标记复制子网格的网络单元为当前子网格的网格单元在另一子网格的复制子网格中的对应贡献单元;若不存在,则标记中心点所在网格单元在另一子网格中不存在对应贡献单元,直至遍历完当前子网格的所有网格单元。
一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
获取待搜索的重叠网络;重叠网络包括多个子网格;
对子网格进行初始化,得到带有编号的子网格;带有编号的子网格包括背景网格和非背景网格;
对非背景网格的子网格信息进行复制,得到复制子网格;
遍历重叠网络所有复制子网格以及背景网格,根据复制子网格和背景网格进行八叉树的构建,得到所有复制子网格的所有网格信息和八叉树结构;
对当前时刻进行初始时间步的判断,若当前时刻不是初始时间步,则获取当前子网格的网格单元的中心点,对另一子网格的复制子网格的八叉树结构进行访问,得到复制子网格的多个顶点信息和八叉树的层数;
利用当前子网格所处刚体运动的运动结果和多个顶点信息进行计算,得到变换后的网格边界框;
根据当前子网格的网格单元的中心点与变换后的网格边界框进行空间关系计算,利用计算结果和八叉树的层数对当前子网格的网格单元进行遍历,得到当前子网格的网格单元所对应的另一子网格中的对应贡献单元和非贡献单元。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取待搜索的重叠网络;重叠网络包括多个子网格;
对子网格进行初始化,得到带有编号的子网格;带有编号的子网格包括背景网格和非背景网格;
对非背景网格的子网格信息进行复制,得到复制子网格;
遍历重叠网络所有复制子网格以及背景网格,根据复制子网格和背景网格进行八叉树的构建,得到所有复制子网格的所有网格信息和八叉树结构;
对当前时刻进行初始时间步的判断,若当前时刻不是初始时间步,则获取当前子网格的网格单元的中心点,对另一子网格的复制子网格的八叉树结构进行访问,得到复制子网格的多个顶点信息和八叉树的层数;
利用当前子网格所处刚体运动的运动结果和多个顶点信息进行计算,得到变换后的网格边界框;
根据当前子网格的网格单元的中心点与变换后的网格边界框进行空间关系计算,利用计算结果和八叉树的层数对当前子网格的网格单元进行遍历,得到当前子网格的网格单元所对应的另一子网格中的对应贡献单元和非贡献单元。
上述一种面向重叠网格贡献单元搜索的坐标树空间映射方法、计算机设备和存储介质,本申请基于八叉树搜索,将子网格的多个顶点通过坐标映射到初始八叉树中进行贡献单元的搜索,在不同时间步中不需要重新构建八叉树,减少由于子网格相对位置改变所造成的树重构耗时,从而提高了重叠网格贡献单元搜索效率。
附图说明
图1为一个实施例中一种面向重叠网格贡献单元搜索的坐标树空间映射方法的流程示意图;
图2为一个实施例中贡献单元的示意图;
图3为一个实施例中在刚体运动中通过坐标树映射后的网格单元的示意图;
图4为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种面向重叠网格贡献单元搜索的坐标树空间映射方法,包括以下步骤:
步骤102,获取待搜索的重叠网络;重叠网络包括多个子网格;对子网格进行初始化,得到带有编号的子网格;带有编号的子网格包括背景网格和非背景网格。
在飞行器的机翼、机体表面等进行流固耦合仿真时通过网格表示机体表面流过流场的一些信息,这些信息包括流场中的压力、流速等重要物理值的载体,因此本实施例通过对重叠网格进行处理可以更快的确定飞行器的机翼、机体表面的流体情况,比如流体载荷的分布和大小。
非背景网格是指刚体外网格,背景网格和非背景网格互为接收方和传递源,子网格是指在重叠网格区域中具有合适的相对尺寸、方位、长宽比和偏斜率的子区域网格。如图2所示,中间不规则旋转样式的方框为接收方单元,黑色框为传递源单元,采用单元中心点位于接收方单元空间内的传递源单元作为此接收方单元的贡献单元,反之亦然。所以,判断传递源单元的中心点是否在接收方单元的内部空间范围内,并且确定接收方单元的准确序号,是确定贡献单元阶段的关键所在。因此,针对任意一个传递源单元,都需要对中间不规则旋转样式的方框所有单元进行遍历来确定两者的相对位置关系。对于大规模网格,传统的线性搜索遍历的方法效率低,本申请采用八叉树结构进行网格搜索。
步骤104,对非背景网格的子网格信息进行复制,得到复制子网格;遍历重叠网络所有复制子网格以及背景网格,根据复制子网格和背景网格进行八叉树的构建,得到所有复制子网格的所有网格信息和八叉树结构。
对于初始时间步,需要构建初始八叉树,复制所有非背景网格的子网格信息(此处预设背景网格不发生相对运动),遍历所有复制子网格以及背景网格,并同时对复制子网格和背景网格执行以下子步骤:(原始非背景子网格不进行相应建树工作)
S3:建立一个节点类Node,其拥有自身序号信息、父节点序号信息(初始值为空)、子节点序号信息(初始值为空),以及边界框信息。其中,边界框信息包含边界框(平行于三个坐标轴的长方体)在三个坐标轴的最值点数据,第号节点表示为;其边界框数据表示为和;其构成的边界框长方体表示为。
S9:若未遍历完所有复制子网格(包括背景网格),则依次访问下一复制子网格,并跳至步骤S1;若结束遍历,保存所有复制子网格(包括背景网格)的所有网格信息以及八叉树结构。
步骤106,对当前时刻进行初始时间步的判断,若当前时刻不是初始时间步,则获取当前子网格的网格单元的中心点,对另一子网格的复制子网格的八叉树结构进行访问,得到复制子网格的多个顶点信息和八叉树的层数。
对当前时刻进行初始时间步的判断,不是初始时间步,则不需要构建八叉树,获取当前子网格的网格单元的中心点,同时对另一子网格的复制子网格的八叉树结构进行访问,得到八叉树的根节点边界框和八叉树的最值坐标信息,和,然后依次生成八个顶点信息、、、、、、、。
步骤108,利用当前子网格所处刚体运动的运动结果和多个顶点信息进行计算,得到变换后的网格边界框。
从复制子网格A上提取的任意四点,要求任意三点不共线。因为刚体运动后的原始子网格A与复制子网格A上的几何序号信息没有变化,所以取原始子网格A中与对应的四点,若当前子网格所处刚体运动是在预定方程下进行,则可通过预设值得到位移量和旋转四元数,其中正值为逆时针旋转弧度,向量为经过点的旋转轴,若刚体运动轨迹方程未知或者刚体运动受流场干扰,设置未知变量:位移量、旋转四元数和向量,通过四点的前后关系,再结合位移和旋转计算公式,可以求解得到位移量和旋转四元数的具体数值,根据已知的位移量、旋转四元数和任意一个顶点构建变换后的网格边界框的顶点映射方程,得到变换后的网格边界框的所有顶点,变换后的网格边界框的所有顶点能够构建变换后的网格边界框,通过构建顶点映射方程,将复制子网格的顶点映射到初始八叉树的坐标树结构中,即将运动后的坐标信息映射为初始状态下的坐标信息,贡献单元计算过程中便可以使用初始时间步中所建立的树结构,而不用重复进行树构建,这将会大幅降低树重构耗时,从而提高了重叠网格贡献单元搜索效率。
步骤110,根据当前子网格的网格单元的中心点与变换后的网格边界框进行空间关系计算,利用计算结果和八叉树的层数对当前子网格的网格单元进行遍历,得到当前子网格的网格单元所对应的另一子网格中的对应贡献单元和非贡献单元。
空间关系是指当前子网格的网格单元的中心点到变换后的网格边界框任意两平行面的距离差与变换后的网格边界框中此两平行面间的距离是否相等,然后根据算结果和八叉树的层数对当前子网格的网格单元进行遍历,得到当前子网格的网格单元所对应的另一子网格中的对应贡献单元和非贡献单元。
上述一种面向重叠网格贡献单元搜索的坐标树空间映射方法中,本申请基于八叉树搜索,将子网格的多个顶点通过坐标映射到初始八叉树中进行贡献单元的搜索,在不同时间步中不需要重新构建八叉树,减少由于子网格相对位置改变所造成的树重构耗时,从而提高了重叠网格贡献单元搜索效率。
在其中一个实施例中,若当前时刻是初始时间步,则获取当前子网格的网格单元的中心点,对另一子网格的复制子网格的八叉树结构进行访问,得到八叉树的层数;
根据八叉树的层数、八叉树每层中的节点以及每个节点中的网络单元对当前子网格的网格单元的中心点进行判断,若中心点存在另一子网格的复制子网格的网络单元内部,则标记复制子网格的网络单元为当前子网格的网格单元在另一子网格的复制子网格中的对应贡献单元。
S19:结束当前子步骤,遍历B子网格下一个网格单元,直至遍历B子网格所有网格单元。
在其中一个实施例中,对另一子网格的复制子网格的八叉树结构进行访问,得到复制子网格的多个顶点信息和八叉树的层数,包括:
对另一子网格的复制子网格的八叉树结构进行访问,得到八叉树的根节点边界框和最值坐标信息;
根据最值坐标信息随机组合生成八个顶点信息。
在其中一个实施例中,运动结果包括位移量、向量和旋转四元数;利用当前子网格所处刚体运动的运动结果和多个顶点信息进行计算,得到变换后的网格边界框,包括:
从复制子网中提取任意四个节点和节点在原始的非背景网格中对应的映射点;四个节点中任意三点不共线;
根据旋转四元素构建旋转矩阵;利用位移量、旋转矩阵、向量、任意四个节点和节点在原始的非背景网格中对应的映射点构建位移量和旋转矩阵的求解方程;
将任意四个节点和节点在原始的非背景网格中对应的映射点作为已知量对求解方程进行求解,得到位移量和旋转矩阵;
根据顶点信息、位移量、向量和旋转矩阵构建顶点映射方程,对顶点映射方程进行求解,得到变换后的网格边界框顶点信息;
利用变换后的网格边界框顶点信息构建变换后的网格边界框。
在其中一个实施例中,利用位移量、旋转矩阵、向量、任意四个节点和节点在原始的非背景网格中对应的映射点构建所述位移量和旋转矩阵的求解方程,包括:
利用位移量、旋转矩阵、向量、任意四个节点和节点在原始的非景网格中对应的映射点构建所述位移量和旋转矩阵的求解方程为
在其中一个实施例中,根据顶点信息、位移量、向量和旋转矩阵构建顶点映射方程,对顶点映射方程进行求解,得到变换后的网格边界框顶点信息,包括:
根据顶点信息、位移量、向量和旋转矩阵构建顶点映射方程为
在其中一个实施例中,根据当前子网格的网格单元的中心点与变换后的网格边界框进行空间关系计算,利用计算结果和八叉树的层数对当前子网格的网格单元进行遍历,得到当前子网格的网格单元所对应的另一子网格中的对应贡献单元和非贡献单元,包括:
计算当前子网格的网格单元的中心点与变换后的网格边界框之间的距离,若当前子网格的网格单元的中心点到变换后的网格边界框任意两平行面的距离差等于变换后的网格边界框中此两平行面间的距离,且中心点不在此两平面上,则标记中心点所在网格单元在另一子网格中不存在对应贡献单元;另一子网格是指不同于当前子网格的子网格。
在其中一个实施例中,若当前子网格的网格单元的中心点到变换后的网格边界框任意两平行面的距离差不等于变换后的网格边界框中此两平行面间的距离,方法还包括:
步骤三:令。若为空,则结束当前子步骤,标记中心点所在网格单元在另一子网格中不存在对应贡献单元,遍历当前子网格下一个网格单元;若非空,则跳至步骤四;其中表示第层第j个节点的节点序号,表示序号为H[i-1][j]的节点所包含的网格单元的数组;
步骤六:遍历中所有序号所对应的另一子网格中网格单元,若中心点存在另一子网格的复制子网格的网络单元内部,则标记复制子网格的网络单元为当前子网格的网格单元在另一子网格的复制子网格中的对应贡献单元;若不存在,则标记中心点所在网格单元在另一子网格中不存在对应贡献单元,直至遍历完当前子网格的所有网格单元。
S24:若当前子网格所处刚体运动是在预定方程下进行则可通过预设值得到位移量和旋转四元数,其中正值为逆时针旋转弧度,向量为经过未知点的旋转轴,跳至S26。若刚体运动轨迹方程未知或者刚体运动受流场干扰,则跳至S25。
其中,旋转矩阵
S27:计算点与变换后的网格边界框的空间关系。若到边界框任意两平行面的距离差等于边界框此两平行面间的距离,且不在此两平面上,则结束当前子步骤,标记点所在网格单元在A子网格上不存在对应贡献单元,遍历B子网格下一个网格单元。否则,进入S28。
S211:令。若为空,则结束当前子步骤,标记点所在网格单元在A子网格上不存在对应贡献单元,遍历B子网格下一个网格单元。若非空,则跳至S212;其中表示第层第j个节点的节点序号,表示序号为H[i-1][j]的节点所包含的网格单元的数组。
S215:结束当前子步骤,遍历B子网格下一个网格单元,直至遍历完B子网格的所有网格单元。
应该理解的是,虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种面向重叠网格贡献单元搜索的坐标树空间映射方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图4中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,该存储器存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述实施例中方法的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink) DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种面向重叠网格贡献单元搜索的坐标树空间映射方法,其特征在于,所述方法包括:
获取待搜索的重叠网络;所述重叠网络包括多个子网格;
对所述子网格进行初始化,得到带有编号的子网格;所述带有编号的子网格包括背景网格和非背景网格;
对所述非背景网格的子网格信息进行复制,得到复制子网格;
遍历所述重叠网络所有复制子网格以及背景网格,根据所述复制子网格和所述背景网格进行八叉树的构建,得到所有复制子网格的所有网格信息和八叉树结构;
对当前时刻进行初始时间步的判断,若当前时刻不是初始时间步,则获取当前子网格的网格单元的中心点,对另一子网格的复制子网格的八叉树结构进行访问,得到复制子网格的多个顶点信息和八叉树的层数;
利用所述当前子网格所处刚体运动的运动结果和所述多个顶点信息进行计算,得到变换后的网格边界框;
根据所述当前子网格的网格单元的中心点与所述变换后的网格边界框进行空间关系计算,利用计算结果和所述八叉树的层数对当前子网格的网格单元进行遍历,得到所述当前子网格的网格单元所对应的另一子网格中的对应贡献单元和非贡献单元。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若当前时刻是初始时间步,则获取当前子网格的网格单元的中心点,对另一子网格的复制子网格的八叉树结构进行访问,得到八叉树的层数;
根据所述八叉树的层数、八叉树每层中的节点以及每个节点中的网络单元对所述当前子网格的网格单元的中心点进行判断,若所述中心点存在所述另一子网格的复制子网格的网络单元内部,则标记所述复制子网格的网络单元为当前子网格的网格单元在所述另一子网格的复制子网格中的对应贡献单元。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对另一子网格的复制子网格的八叉树结构进行访问,得到复制子网格的多个顶点信息和八叉树的层数,包括:
对另一子网格的复制子网格的八叉树结构进行访问,得到所述八叉树的根节点边界框和最值坐标信息;
根据所述最值坐标信息随机组合生成八个顶点信息。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述运动结果包括位移量、向量和旋转四元数;利用所述当前子网格所处刚体运动的运动结果和所述多个顶点信息进行计算,得到变换后的网格边界框,包括:
从复制子网中提取任意四个节点和所述节点在原始的非背景网格中对应的映射点;所述四个节点中任意三点不共线;
根据所述旋转四元素构建旋转矩阵;利用所述位移量、旋转矩阵、向量、任意四个节点和所述节点在原始的非背景网格中对应的映射点构建所述位移量和旋转矩阵的求解方程;
将所述任意四个节点和所述节点在原始的非背景网格中对应的映射点作为已知量对所述求解方程进行求解,得到位移量和旋转矩阵;
根据所述顶点信息、位移量、向量和旋转矩阵构建顶点映射方程,对所述顶点映射方程进行求解,得到变换后的网格边界框顶点信息;
利用所述变换后的网格边界框顶点信息构建变换后的网格边界框。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,根据所述当前子网格的网格单元的中心点与所述变换后的网格边界框进行空间关系计算,利用计算结果和所述八叉树的层数对当前子网格的网格单元进行遍历,得到所述当前子网格的网格单元所对应的另一子网格中的对应贡献单元和非贡献单元,包括:
计算所述当前子网格的网格单元的中心点与所述变换后的网格边界框之间的距离,若当前子网格的网格单元的中心点到所述变换后的网格边界框任意两平行面的距离差等于所述变换后的网格边界框中此两平行面间的距离,且所述中心点不在此两平面上,则标记所述中心点所在网格单元在另一子网格中不存在对应贡献单元;所述另一子网格是指不同于当前子网格的子网格。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,若当前子网格的网格单元的中心点到所述变换后的网格边界框任意两平行面的距离差不等于所述变换后的网格边界框中此两平行面间的距离,所述方法还包括:
步骤三:令,若为空,则结束当前子步骤,标记所述中心点所在网格单元在另一子网格中不存在对应贡献单元,遍历当前子网格下一个网格单元;若非空,则跳至步骤四;其中表示第层第j个节点的节点序号,表示序号为H[i-1][j]的节点所包含的网格单元的数组;
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CN202210401218.2A CN114492252A (zh) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | 一种面向重叠网格贡献单元搜索的坐标树空间映射方法 |
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CN (1) | CN114492252A (zh) |
Cited By (2)
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CN116127611A (zh) * | 2023-04-13 | 2023-05-16 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种水下航行器动态仿真方法 |
CN116563091A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-08-08 | 上海勘测设计研究院有限公司 | 地形数据生成方法、装置、介质及电子设备 |
-
2022
- 2022-04-18 CN CN202210401218.2A patent/CN114492252A/zh active Pending
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