CN115344530B - 一种基于vtk格式的多物理场单一数据文件表示方法 - Google Patents

一种基于vtk格式的多物理场单一数据文件表示方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于VTK格式的多物理场单一数据文件表示方法，涉及数据处理的技术领域，包括：首先通过CFD求解器算例路径，获得CFD求解器网格文件和结果数据文件；然后读取网格文件中的网格几何信息和结果数据文件中的物理量信息；再进行网格几何数据和物理量信息数据拓扑关系构建；再对构建完成的数据添加特殊字段进行标识，以确定数据能够被正确的存储和识别；最后按照红外计算约定的物理量，进行VTK数据信息的输出；本发明，构建了内部体网格和边界面网格的几何拓扑关系，解决了多个VTK文件合并成单个文件的问题；构建了不同类型的体网格上，点面体之间的数据存储拓扑关系，实现数据的正确存储和正确解析使用。

Description

一种基于VTK格式的多物理场单一数据文件表示方法
技术领域
本发明涉及数据处理的技术领域，具体涉及一种基于VTK格式的多物理场单一数据文件表示方法。
背景技术
本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
目前，物理现象的仿真计算，是基于对仿真对象的空间离散来计算的；现实中复杂的物理现象，往往是由多种物理过程耦合的；离散求解的过程，也是多个物理过程的相互耦合求解，最终全部收敛的过程；那么，对于复杂现象多物理场耦合计算后，得到的结果必须要采用一种特殊的方式进行组织和显示，以用于物理现象计算结果的评价。
对于空间离散的物理问题，采用单一数据文件进行多物理场数据的存储和显示，是为各种数据集类型提供一致的数据表示方案，并提供一种在软件之间通信数据的简单方法；通常，对物理模型的离散，会从形式上，将几何模型区分为内部体网格和边界面网格两个类型；因此，直接采用通用的VTK格式进行几何和物理场数据的存储和表示时，需要分别为内部体网格物理场和边界面网格物理场构建对应单个的VTK；此外，多个文件的VTK存储方法，虽然支持后处理渲染，但由于缺少几何拓扑关系，不再显示含有边界面和体网格的对应关系，这为结果数据的提取和分析带来额外的困难。
而在实际工作中，物理模型会离散成不同的网格，包括四面体网格，金字塔网格，三棱柱网格，六面体网格等；不同的网格形态，必须有相对应的的数据存储方式，不然，后处理显示处理软件无法正确的将网格数据解析出来，或者虽然可以解析，但是解析的结果与实际的结果不一致，从而引起数据应用出现错误。
发明内容
本发明的目的在于：针对目前对于不单将VTK用于后处理显示查看，还考虑基于VTK几何及物理场进行计算，需要体网格和边界面的几何拓扑关系的情况，通用的VTK数据类型无法提供对应功能以及通用的VTK，需要根据不同的网格类型，构造出相应的数据存储结构，否则，VTK解析软件无法正确的解析数据的问题，提供了一种基于VTK格式的多物理场单一数据文件表示方法，针对VTK在数据存储上的确定，构建了内部体网格和边界面网格的几何拓扑关系，解决了多个VTK文件合并成单个文件的问题；构建了不同类型的体网格上，点，面，体之间的数据存储拓扑关系，实现数据的正确存储和正确解析使用，从而解决了上述问题。
本发明的技术方案如下：
一种基于VTK格式的多物理场单一数据文件表示方法，包括：
步骤S1：通过CFD求解器算例路径，获得CFD求解器网格文件和结果数据文件；
步骤S2：读取网格文件中的网格几何信息和结果数据文件中的物理量信息，为VTK文件的构建做好数据准备；
步骤S3：根据标准VTK格式要求，进行网格几何数据和物理量信息数据拓扑关系构建；
步骤S4：完成步骤S3中的所需数据构建后，对构建完成的数据添加特殊字段进行标识，以确定数据能够被正确的存储和识别；
步骤S5：按照红外计算约定的物理量，进行VTK数据信息的输出。
进一步地，所述步骤S3中，包括：
步骤S31：根据网格几何信息中的体网格数据，通过使用体网格编号数据和构成体网格的坐标点数据，按照一定关系，构建面网格的几何拓扑关系；
步骤S32：构建基于体网格拓扑关系的物理量存储数据结构；
步骤S33：构建出基于不同网格几何类型的体-面-点拓扑关系。
进一步地，所述步骤S31，包括：
对于原始的网格内部面，需要构建出该内部面的唯一编号以及构成该内部面的点的坐标编号；
对于原始的网格边界面，为边界面虚拟出一个体网格，从而完成边界面网格的几何拓扑构建。
进一步地，所述对于原始的网格内部面，需要构建出该内部面的唯一编号以及构成该内部面的点的坐标编号，包括：
步骤A：读取每个内部面相邻的两个体网格的编号；
步骤B：比较该内部面相邻的两个体网格的编号大小，编号较大的体网格作为该内部面的所有者，编号较小的体网格作为该内部面的共享者；
步骤C：按照右手法则，确定该内部面的法线方向和点标签顺序，完成内部面网格的几何拓扑构建。
进一步地，所述对于原始的网格边界面，为边界面虚拟出一个体网格，从而完成边界面网格的几何拓扑构建，包括：
步骤D：在边界面上虚拟出一个虚拟体网格，所述虚拟体网格的编号是负值，从-1开始；
步骤E：比较该边界面相邻体网格和虚拟体网格的编号大小，编号较大的体网格作为该边界面的所有者，编号较小的体网格作为该边界面的共享者；
步骤F：按照右手法则，确定该边界面的法线方向和点标签顺序；
其中，对于多个边界面来说，将虚拟体网格的编号逐次递减，完成所有边界面网格的几何拓扑构建。
进一步地，所述步骤S32，包括：
根据网格文件中的体网格编号数据，将对应的物理量按顺序写入到体网格中，以保证物理量数据的一致性。
进一步地，所述步骤S33，包括：
对于四面体网格，其表示符是“10”，构成四面体的四个点拓扑是0-1-2-3；由于四面体网格在结构上是对称的，因此其点的排列顺序不需要额外的进行控制。
进一步地，所述步骤S33，包括：
步骤S33A：对于六面体网格，其标识符是“11”或“12”，构成六面体八个顶点的拓扑是0-1-2-3-4-5-6-7；六面体网格所有的边界面都是由四边形面构成的，任取一个四边形面，按照逆时针，构建出该四边形面的4个顶点，即0-1-2-3；
步骤S33B：再依次确定点“4”、“5”、“6”、“7”；
其中，所述步骤S33B，包括：
步骤G：遍历该六面体的除0-1-2-3面外的所有7个面，寻找包含点“0”的面，总共有2个，分别是面0-1-5-4和面0-3-6-4；
步骤H：读取构成这两个面的点标签，且每个面由4个点构成，循环比较所有点标签，对比两个面的点标签除“0”以外的点标签，获得点“4”；
步骤I：重复步骤G和步骤H，获得点“5”、“6”、“7”的点标签，完成六面体网格的体-面-点拓扑构建。
进一步地，所述步骤S33，包括：
步骤S33C：对于三棱柱体网格，其标识符是“13”，构成三棱柱体6个顶点的拓扑是0-1-2-3-4-5；三棱柱体网格由两个对应的三角形网格和三个四边形构成，任取一个三角形面，按照逆时针，构建出该三角形面的3个顶点，即0-1-2；
步骤S33D：再依次确定点“3”、“4”、“5”；
其中，步骤S33D，包括：
步骤J：遍历该三棱柱体的3个四边形面，寻找包含点“0”的面，总共有2个，分别是面0-1-4-3和面0-2-5-3；
步骤K：读取构成这两个面的点标签，且每个面由4个点构成。循环比较所有点标签，对比两个面的点标签除“0”以外的点标签，获得点“3”。
步骤L：重复步骤J和步骤K，获得剩下“4”、“5”两个点的点标签，完成三棱柱体网格的体-面-点拓扑构建。
进一步地，所述步骤S33，包括：
步骤S33E：对于金字塔体网格，其标识符是“14”，构成金字塔体5个顶点的拓扑是0-1-2-3-4；金字塔体网格由四个对应的三角形网格和一个四边形构成，取四边形面，按照逆时针，构建出该四边形面的四个顶点，即0-1-2-3；
步骤S33F：再确定点“4”，其中，构成金字塔网格的不属于四边形面的点即为顶点“4”，完成金字塔体网格的体-面-点拓扑构建。
与现有的技术相比本发明的有益效果是：
1、一种基于VTK格式的多物理场单一数据文件表示方法，将多物理场数据信息合并到一个文件中，加速数据的通信速度，降低了通用VTK后处理需要加载多个文件所需要花费的时间，且可以进行边界面信息的选择、查看，提高了后处理显示功能，同时，拓宽了仿真计算网格对后处理数据存储的限制。
2、一种基于VTK格式的多物理场单一数据文件表示方法，在进行体网格、面网格合并存储时，将面网格视作体网格来进行存储，并通过关键字的CELL_TYPES来进行体网格和面网格数据的组织。
3、一种基于VTK格式的多物理场单一数据文件表示方法，在进行体网格和面网格的空间拓扑构建时，边界面网格通过虚拟的数字标签来表达。具体来说，根据点构成面，面构成体的过程，反向构建体包含的面的关系，确定每一个面网格的私有面值和公共面值。对于内部面，其私有面值可以直接从拓扑结构中解析出来；对于边界面值，将其公共面值标示成负值，以避免与内部面的公共面值相冲突。
附图说明
图1为一种基于VTK格式的多物理场单一数据文件表示方法的流程图。
图2为内部面网格的几何拓扑构建示意图；
图3为边界面网格的几何拓扑构建示意图；
图4为多个网格几何类型示意图。
具体实施方式
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
下面结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例一
请参阅图1-4，一种基于VTK格式的多物理场单一数据文件表示方法，该表示方法通过编程可由计算机自动完成，具体包括如下步骤：
步骤S1：通过CFD求解器算例路径，获得CFD求解器网格文件和结果数据文件；
步骤S2：读取网格文件中的网格几何信息和结果数据文件中的物理量信息，为VTK文件的构建做好数据准备；即读取网格文件内容到电脑内存，读取结果文件中的物理量到电脑内存中，为VTK文件准备好几何信息和物理量信息准备；
步骤S3：根据标准VTK格式要求，进行网格几何数据和物理量信息数据拓扑关系构建；其该步骤主要完成的内容是对现有文件数据的重新整理、归纳和构建，使得几何数据和物理量数据能够满足单一文件VTK文件的生成；
步骤S4：完成步骤S3中的所需数据构建后，对构建完成的数据添加特殊字段进行标识，以确定数据能够被正确的存储和识别；优选地，对边界面网格设置虚拟共享面标示，按照VTK数据格式存储在内存中；对面网格和体网格进行一致性标识，根据网格类型标示CELL-TYPES进行数据，按照VTK数据格式存储在内存中；
步骤S5：按照红外计算约定的物理量，进行VTK数据信息的输出。
在本实施例中，具体的，所述步骤S3中，包括：
步骤S31：根据网格几何信息中的体网格（cell）数据，通过使用体网格编号数据和构成体网格的坐标点数据，按照一定关系，构建面网格的几何拓扑关系；
步骤S32：构建基于体网格拓扑关系的物理量存储数据结构；即物理量的存储按照体网格（cell）的编号结构顺序进行存储；
步骤S33：构建出基于不同网格几何类型的体-面-点拓扑关系。
在本实施例中，具体的，所述步骤S31，按照面网格类型不同，分为两个部分进行，包括：
对于原始的网格内部面，需要构建出该内部面的唯一编号以及构成该内部面的点的坐标编号；
对于原始的网格边界面，为边界面虚拟出一个体网格，从而完成边界面网格的几何拓扑构建。
在本实施例中，具体的，所述对于原始的网格内部面，需要构建出该内部面的唯一编号以及构成该内部面的点的坐标编号，包括：
步骤A：读取每个内部面相邻的两个体网格的编号；如图2所示，即读取FACE面对应的体网格CELL1和CELL2；
步骤B：比较该内部面相邻的两个体网格的编号大小，编号较大的体网格作为该内部面的所有者，编号较小的体网格作为该内部面的共享者；即比较CELL1和CELL2编号的大小，编号较大的CELL1作为该面的所有者，编号较小的CELL2作为该面的共享者；
步骤C：按照右手法则，确定该内部面的法线方向和点标签顺序，完成内部面网格的几何拓扑构建；需要说明的是，在右手法则中，拇指指向的方向为从该面的所有者（CELL1）指向该面的共享者（CELL2）。
在本实施例中，具体的，对于原始的网格边界面，由于边界面只有一个体网格，无法通过右手法则确定法向量方向，进而无法确定边界面网格几何拓扑，因此需为边界面虚拟出一个体网格，从而完成边界面网格的几何拓扑构建，具体包括如下步骤：
步骤D：在边界面上虚拟出一个虚拟体网格，所述虚拟体网格的编号是负值，从-1开始；如图3所示，即在边界面上虚拟出一个虚拟体网格CELL2；
步骤E：比较该边界面相邻体网格和虚拟体网格的编号大小，编号较大的体网格作为该边界面的所有者，编号较小的体网格作为该边界面的共享者；即比较CELL1和CELL2编号的大小，与边界面相连的网格编号CELL1是正值，因此，真实的边界体网格CELL1作为该面的所有者，虚拟的边界体网格CELL2作为该面的共享者；
步骤F：按照右手法则，确定该边界面的法线方向和点标签顺序；
其中，对于多个边界面来说，将虚拟体网格的编号逐次递减，完成所有边界面网格的几何拓扑构建；在右手法则中，拇指指向的方向为从该面的所有者（CELL1）指向该面的共享者（CELL2）；在网格边界面上虚拟出边界体网格，可以保证所有的边界面网格都能按照统一的规律，完全且唯一的构建出边界面网格几何拓扑结构。
在本实施例中，具体的，所述步骤S32，包括：
根据网格文件中的体网格编号数据，将对应的物理量按顺序写入到体网格中，以保证物理量数据的一致性；优选地，对于红外计算来说，多物理场主要包括：压力P、温度T、密度rho、组分氮气N2、氧气O2、水H2O、二氧化碳CO2、一氧化碳CO；在进行多物理场信息合并时，需要确保不同的物理量对应在同一套网格上，即作为物理量存储的几何载体和物理量值要一致；基于此，合并的文件，首先应该存储网格几何信息，并根据网格几何信息存储对应的物理量信息；为了数据的存储和读取更加有效，物理量信息的存储按照上述顺序依次进行存储，并且不再增加额外的物理量标识。
在本实施例中，具体的，所述步骤S33，需要根据不同类型的网格几何特点，构建出不同的体-面-点拓扑数据存储方法，以实现不同网格信息的正确存储和正常显示输出，对于CFD网格文件来说，网格信息的存储，遵从点-面-体拓扑关系，即先有点信息，然后由点来构造出面，再由面构造出体，但是为了满足VTK格式的显示，需要逆向构造出体-面-点拓扑；根据点-面-体拓扑关系，构造体-面-点拓扑，需要针对不同的网格类型，遵循特定的方法才可以正确构造出来；否则，构造出来的数据，无法保证能正确的被后处理软件进行识别和显示。
在本实施例中，具体的，所述步骤S33，包括：
对于四面体网格，其表示符是“10”，构成四面体的四个点拓扑是0-1-2-3；由于四面体网格在结构上是对称的，因此其点的排列顺序不需要额外的进行控制。
在本实施例中，具体的，所述步骤S33，包括：
对于六面体网格，其标识符是“11”或“12”，其中，标识为“11”的是一种特殊的六面体网格，也称为立方体网格，标识为“12”的是一般的六面体网格，为了数据处理统一，标识“11”和标识“12”均按照一般六面体网格进行数据处理；构成六面体八个顶点的拓扑是0-1-2-3-4-5-6-7；需要注意的是，通用VTK约定的体-点拓扑，必须是两个相对的面构成，且每个相对的面，且对应的面，点的排列顺序必须是一致的；为了确保六面体网格数据按照VTK约定的结构进行存储，需要进行一下步骤的工作；
步骤S33A：六面体网格所有的边界面都是由四边形面构成的，任取一个四边形面，按照逆时针，构建出该四边形面的4个顶点，即0-1-2-3；
步骤S33B：再依次确定点“4”、“5”、“6”、“7”；
其中，所述步骤S33B，包括：
步骤G：遍历该六面体的除0-1-2-3面外的所有7个面，寻找包含点“0”的面，总共有2个，分别是面0-1-5-4和面0-3-6-4；
步骤H：读取构成这两个面的点标签，且每个面由4个点构成，循环比较所有点标签，对比两个面的点标签除“0”以外的点标签，获得点“4”；
步骤I：重复步骤G和步骤H，获得点“5”、“6”、“7”的点标签，完成六面体网格的体-面-点拓扑构建。
在本实施例中，具体的，所述步骤S33，包括：
对于三棱柱体网格，其标识符是“13”，构成三棱柱体6个顶点的拓扑是0-1-2-3-4-5；需要注意的是，通用VTK约定的体-点拓扑，必须是两个相对的面构成，且每个相对的面，且对应的面，点的排列顺序必须是一致的；为了确保三棱柱体网格数据按照VTK约定的结构进行存储，需要进行下一步骤的工作：
步骤S33C：三棱柱体网格由两个对应的三角形网格和三个四边形构成，任取一个三角形面，按照逆时针，构建出该三角形面的3个顶点，即0-1-2；
步骤S33D：再依次确定点“3”、“4”、“5”；
其中，步骤S33D，包括：
步骤J：遍历该三棱柱体的3个四边形面，寻找包含点“0”的面，总共有2个，分别是面0-1-4-3和面0-2-5-3；
步骤K：读取构成这两个面的点标签，且每个面由4个点构成。循环比较所有点标签，对比两个面的点标签除“0”以外的点标签，获得点“3”。
步骤L：重复步骤J和步骤K，获得剩下“4”、“5”两个点的点标签，完成三棱柱体网格的体-面-点拓扑构建。
在本实施例中，具体的，所述步骤S33，包括：
对于金字塔体网格，其标识符是“14”，构成金字塔体5个顶点的拓扑是0-1-2-3-4；需要注意的是，通用VTK约定的体-点拓扑，金字塔体的顶点，必须排列在最末一位；为了确保金字塔体网格数据按照VTK约定的结构进行存储，需要进行一下步骤的工作：
步骤S33E：金字塔体网格由四个对应的三角形网格和一个四边形构成，取四边形面，按照逆时针，构建出该四边形面的四个顶点，即0-1-2-3；
步骤S33F：再确定点“4”，其中，构成金字塔网格的不属于四边形面的点即为顶点“4”，完成金字塔体网格的体-面-点拓扑构建。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，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。
提供本背景技术部分是为了大体上呈现本发明的上下文，当前所署名的发明人的工作、在本背景技术部分中所描述的程度上的工作以及本部分描述在申请时尚不构成现有技术的方面，既非明示地也非暗示地被承认是本发明的现有技术。

Claims (6)

1.一种基于VTK格式的多物理场单一数据文件表示方法，其特征在于，包括：
步骤S1：通过CFD求解器算例路径，获得CFD求解器网格文件和结果数据文件；
步骤S2：读取网格文件中的网格几何信息和结果数据文件中的物理量信息，为VTK文件的构建做好数据准备；
步骤S3：根据标准VTK格式要求，进行网格几何数据和物理量信息数据拓扑关系构建；
步骤S4：完成步骤S3中的所需数据构建后，对构建完成的数据添加特殊字段进行标识，以确定数据能够被正确的存储和识别；
步骤S5：按照红外计算约定的物理量，进行VTK数据信息的输出；
所述步骤S3中，包括：
步骤S31：根据网格几何信息中的体网格数据，通过使用体网格编号数据和构成体网格的坐标点数据，按照一定关系，构建面网格的几何拓扑关系；
步骤S32：构建基于体网格拓扑关系的物理量存储数据结构；
步骤S33：构建出基于不同网格几何类型的体-面-点拓扑关系；
所述步骤S31，包括：
对于原始的网格内部面，需要构建出该内部面的唯一编号以及构成该内部面的点的坐标编号；
对于原始的网格边界面，为边界面虚拟出一个体网格，从而完成边界面网格的几何拓扑构建；
所述对于原始的网格内部面，需要构建出该内部面的唯一编号以及构成该内部面的点的坐标编号，包括：
步骤A：读取每个内部面相邻的两个体网格的编号；
步骤B：比较该内部面相邻的两个体网格的编号大小，编号大的体网格作为该内部面的所有者，编号小的体网格作为该内部面的共享者；
步骤C：按照右手法则，确定该内部面的法线方向和点标签顺序，完成内部面网格的几何拓扑构建；
所述对于原始的网格边界面，为边界面虚拟出一个体网格，从而完成边界面网格的几何拓扑构建，包括：
步骤D：在边界面上虚拟出一个虚拟体网格，所述虚拟体网格的编号是负值，从-1开始；
步骤E：比较该边界面相邻体网格和虚拟体网格的编号大小，编号大的体网格作为该边界面的所有者，编号小的体网格作为该边界面的共享者；
步骤F：按照右手法则，确定该边界面的法线方向和点标签顺序；
其中，对于多个边界面来说，将虚拟体网格的编号逐次递减，完成所有边界面网格的几何拓扑构建。
2.根据权利要求1所述的一种基于VTK格式的多物理场单一数据文件表示方法，其特征在于，所述步骤S32，包括：
根据网格文件中的体网格编号数据，将对应的物理量按顺序写入到体网格中，以保证物理量数据的一致性。
3.根据权利要求1所述的一种基于VTK格式的多物理场单一数据文件表示方法，其特征在于，所述步骤S33，包括：
对于四面体网格，其表示符是“10”，构成四面体的四个点拓扑是0-1-2-3；由于四面体网格在结构上是对称的，因此其点的排列顺序不需要额外的进行控制。
4.根据权利要求1所述的一种基于VTK格式的多物理场单一数据文件表示方法，其特征在于，所述步骤S33，包括：
对于六面体网格，其标识符是“11”或“12”，构成六面体八个顶点的拓扑是0-1-2-3-4-5-6-7；
步骤S33A：六面体网格所有的边界面都是由四边形面构成的，任取一个四边形面，按照逆时针，构建出该四边形面的4个顶点，即0-1-2-3；
步骤S33B：再依次确定点“4”、“5”、“6”、“7”；
其中，所述步骤S33B，包括：
步骤G：遍历该六面体的除0-1-2-3面外的所有7个面，寻找包含点“0”的面，总共有2个，分别是面0-1-5-4和面0-3-6-4；
步骤H：读取构成这两个面的点标签，且每个面由4个点构成，循环比较所有点标签，对比两个面的点标签除“0”以外的点标签，获得点“4”；
步骤I：重复步骤G和步骤H，获得点“5”、“6”、“7”的点标签，完成六面体网格的体-面-点拓扑构建。
5.根据权利要求1所述的一种基于VTK格式的多物理场单一数据文件表示方法，其特征在于，所述步骤S33，包括：
对于三棱柱体网格，其标识符是“13”，构成三棱柱体6个顶点的拓扑是0-1-2-3-4-5；
步骤S33C：三棱柱体网格由两个对应的三角形网格和三个四边形构成，任取一个三角形面，按照逆时针，构建出该三角形面的3个顶点，即0-1-2；
步骤S33D：再依次确定点“3”、“4”、“5”；
其中，步骤S33D，包括：
步骤J：遍历该三棱柱体的3个四边形面，寻找包含点“0”的面，总共有2个，分别是面0-1-4-3和面0-2-5-3；
步骤K：读取构成这两个面的点标签，且每个面由4个点构成；循环比较所有点标签，对比两个面的点标签除“0”以外的点标签，获得点“3”；
步骤L：重复步骤J和步骤K，获得剩下“4”、“5”两个点的点标签，完成三棱柱体网格的体-面-点拓扑构建。
6.根据权利要求1所述的一种基于VTK格式的多物理场单一数据文件表示方法，其特征在于，所述步骤S33，包括：
对于金字塔体网格，其标识符是“14”，构成金字塔体5个顶点的拓扑是0-1-2-3-4；
步骤S33E：金字塔体网格由四个对应的三角形网格和一个四边形构成，取四边形面，按照逆时针，构建出该四边形面的四个顶点，即0-1-2-3；
步骤S33F：再确定点“4”，其中，构成金字塔网格的不属于四边形面的点即为顶点“4”，完成金字塔体网格的体-面-点拓扑构建。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116542183B (zh) * 2023-07-04 2023-09-12 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 非结构二阶曲面多面体网格重构方法、系统、设备及介质

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112257132A (zh) * 2020-09-21 2021-01-22 广州中望龙腾软件股份有限公司 一种仿真文件的数据交互方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2477368B (en) * 2010-10-11 2011-12-14 Visual Technology Services Ltd Triangle mesh compression
KR101358037B1 (ko) * 2012-11-28 2014-02-05 한국과학기술정보연구원 대용량 ｃｆｄ 병렬 데이터의 가시화를 위한 데이터 파일 포맷 구조로 데이터가 기록된 기록 매체 및 그 데이터 파일 포맷 구조 생성 방법
CN109388843B (zh) * 2018-08-18 2023-04-18 西安电子科技大学 一种基于vtk的桁架天线的可视化系统及方法、终端
WO2020190299A1 (en) * 2019-03-21 2020-09-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Processing merged 3d geometric information
CN110807286A (zh) * 2019-11-05 2020-02-18 上海波客实业有限公司 一种结构网格识别方法
CN112015735A (zh) * 2020-08-20 2020-12-01 西安数峰信息科技有限责任公司 一种非结构化网格的数据存储结构及数据存储方法
CN113538687A (zh) * 2021-06-08 2021-10-22 广州颖力土木科技有限公司 基于vtk的有限元可视化方法、系统、装置及存储介质

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112257132A (zh) * 2020-09-21 2021-01-22 广州中望龙腾软件股份有限公司 一种仿真文件的数据交互方法

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