CN116244778A - 水电工程仿真云图展示方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种水电工程仿真云图展示方法、装置、电子设备及存储介质，其中，该方法包括：将仿真分析需求和外部参数发送至主机端，其中，仿真分析需求用于指示主机端根据外部参数进行仿真计算；将后处理需求发送至主机端，其中，后处理需求用于指示主机端生成云图；将展示三维模型的实际缩放比例发送至主机端，其中，展示三维模型用于在浏览器端进行展示；获取目标云图和云图要素；将目标云图贴附到展示三维模型的外表面，并展示贴附有目标云图的展示三维模型和云图要素。通过本申请，解决了相关技术中存在没有充分利用主机端CAE仿真分析软件的能力，导致浏览器端计算量大，对仿真云图展示效果差的问题。

Description

水电工程仿真云图展示方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种水电工程仿真云图展示方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

现有技术一般是通过解析水电工程CAE仿真分析软件的求解计算结果，再对浏览器端内的三维大坝面模型的单元节点进行颜色赋值计算，从而仿照仿真分析软件的后处理功能实现云图展示。采用根据CAE求解计算数据结合颜色值在浏览器端模型表面节点重新计算颜色值的方式，无法更好地还原CAE仿真分析结果，而且相对复杂，工作量较大，存在重复计算。还有一种方法就是直接将很多的有限元剖分网格导入到浏览器端拼接成整体三维模型，从而对不同单元着色进行可视化展示，然而，采用直接加载有限单元网格的手段对浏览器端渲染的压力仍然过大，无法对精细化的CAE分析结果进行展示。

现有手段暂时无法直接在浏览器端进行大规模高精度的CAE仿真计算和后处理展示，往往还是依赖于主机端软件的计算求解结果，但常用的浏览器端对于仿真结果的展示并没有充分结合和利用主机端CAE仿真分析软件的能力。

因此，现有技术中存在没有充分利用主机端CAE仿真分析软件的能力，导致浏览器端计算量大，对仿真云图展示效果差的问题。

发明内容

本申请提供了一种水电工程仿真云图展示方法、装置、电子设备及存储介质，以至少解决相关技术中存在没有充分利用主机端CAE仿真分析软件的能力，导致浏览器端计算量大，对仿真云图展示效果差的问题。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种水电工程仿真云图展示方法，所述方法应用于浏览器端，该方法包括：

将仿真分析需求和外部参数发送至主机端，其中，所述仿真分析需求用于指示主机端根据所述外部参数进行仿真计算；

将后处理需求发送至所述主机端，其中，所述后处理需求用于指示所述主机端生成云图；

将展示三维模型的实际缩放比例发送至所述主机端，其中，所述展示三维模型用于在浏览器端进行展示且所述展示三维模型为对预设三维模型进行格式转换后得到的；

获取目标云图和云图要素；

将所述目标云图贴附到所述展示三维模型的外表面，并展示贴附有所述目标云图的所述展示三维模型和所述云图要素。

根据本申请实施例的另一个方面，提供了一种水电工程仿真云图展示方法，所述方法应用于主机端，该方法包括：

获取三维有限元模型，其中，所述三维有限元模型为对预设三维模型进行前处理后得到的模型；

获取仿真分析需求和外部参数，其中，所述仿真分析需求用于指示主机端根据所述外部参数进行仿真计算；

根据所述仿真分析需求、所述外部参数以及所述三维有限元模型进行仿真计算，得到仿真计算结果；

获取后处理需求，其中，所述后处理需求用于指示所述主机端生成云图；

根据所述后处理需求和所述仿真计算结果，对所述三维有限元模型进行后处理，得到后处理结果，其中，所述后处理结果包括中间三维有限元模型和云图要素，所述中间三维有限元模型包含所述后处理需求对应的信息；

获取实际缩放比例；

根据所述实际缩放比例调整所述中间三维有限元模型，得到目标三维有限元模型，并根据所述目标三维有限元模型、所述后处理需求、所述后处理结果以及预设脚本，得到目标云图；

将所述目标云图和所述云图要素发送至浏览器端。

根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种水电工程仿真云图展示装置，所述装置部署在浏览器端，该装置包括：

第一发送模块，用于将仿真分析需求和外部参数发送至主机端，其中，所述仿真分析需求用于指示主机端根据所述外部参数进行仿真计算；

第二发送模块，用于将后处理需求发送至所述主机端，其中，所述后处理需求用于指示所述主机端生成云图；

第三发送模块，用于将展示三维模型的实际缩放比例发送至所述主机端，其中，所述展示三维模型用于在浏览器端进行展示且所述展示三维模型为对预设三维模型进行格式转换后得到的；

第一获取模块，用于获取目标云图和云图要素；

第一贴附模块，用于将所述目标云图贴附到所述展示三维模型的外表面，并展示贴附有所述目标云图的所述展示三维模型和所述云图要素。

根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种水电工程仿真云图展示装置，所述装置部署在主机端，该装置包括：

第二获取模块，用于获取三维有限元模型，其中，所述三维有限元模型为对预设三维模型进行前处理后得到的模型；

第三获取模块，用于获取仿真分析需求和外部参数，其中，所述仿真分析需求用于指示主机端根据所述外部参数进行仿真计算；

仿真计算模块，用于根据所述仿真分析需求、所述外部参数以及所述三维有限元模型进行仿真计算，得到仿真计算结果；

第四获取模块，用于获取后处理需求，其中，所述后处理需求用于指示所述主机端生成云图；

处理模块，用于根据所述后处理需求和所述仿真计算结果，对所述三维有限元模型进行后处理，得到后处理结果，其中，所述后处理结果包括中间三维有限元模型和云图要素，所述中间三维有限元模型包含所述后处理需求对应的信息；

第五获取模块，用于获取实际缩放比例；

第一得到模块，用于根据所述实际缩放比例调整所述中间三维有限元模型，得到目标三维有限元模型，并根据所述目标三维有限元模型、所述后处理需求、所述后处理结果以及预设脚本，得到目标云图；

第四发送模块，用于将所述目标云图和所述云图要素发送至浏览器端。

根据本申请实施例的又一个方面，还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信；其中，存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于通过运行所述存储器上所存储的所述计算机程序来执行上述任一实施例中的方法步骤。

根据本申请实施例的又一个方面，还提供了一种计算机可读的存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一实施例中的方法步骤。

在本申请实施例中，通过将仿真分析需求和外部参数发送至主机端，其中，仿真分析需求用于指示主机端根据外部参数进行仿真计算；将后处理需求发送至主机端，其中，后处理需求用于指示主机端生成云图；将展示三维模型的实际缩放比例发送至主机端，其中，展示三维模型用于在浏览器端进行展示且展示三维模型为对预设三维模型进行格式转换后得到的；获取目标云图和云图要素；将目标云图贴附到展示三维模型的外表面，并展示贴附有目标云图的展示三维模型和云图要素。通过上述方法，依次将仿真分析需求和外部参数、后处理需求、实际缩放比例发送至主机端，并从主机端获取目标云图和云图要素，将目标云图贴附在展示三维模型外表面，实现对目标云图和云图要素的展示。充分利用了主机端的仿真分析计算软件的求解计算和后处理功能，减轻了浏览器端的计算和渲染压力，方法简单易行，提高了浏览器端响应速度。并且在展示仿真云图时，保留了浏览器端展示三维模型的其他特性和功能，不会对原有模型的渲染展示产生影响。解决了相关技术中存在没有充分利用主机端CAE仿真分析软件的能力，导致浏览器端计算量大，对仿真云图展示效果差的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本申请实施例的一种可选的水电工程仿真云图展示方法的流程示意图；

图2是根据本申请实施例的一种可选的对云图进行贴附的流程示意图；

图3是根据本申请实施例的一种可选的查看断面云图的流程示意图；

图4是根据本申请实施例的一种可选的水电工程CAE仿真分析云图浏览器端轻量化展示方法的流程示意图；

图5是根据本申请实施例的另一种可选的水电工程仿真云图展示方法的流程示意图；

图6是根据本申请实施例的一种可选的水电工程仿真云图展示装置的结构框图；

图7是根据本申请实施例的另一种可选的水电工程仿真云图展示装置的结构框图；

图8是根据本申请实施例的一种可选的电子设备的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

当前水电工程CAE（计算机辅助工程，Computer Aided Engineering）仿真分析结果在浏览器（web）端进行可视化展示特别是云图分析时，会产生浏览器端压力过大、画面卡顿、后台数据对接计算缓慢的问题，导致CAE仿真分析结果在浏览器端的应用平台展示效果不佳、难以发挥实际应用价值。如何充分利用主机 （PC）端仿真计算分析软件的计算和后处理功能，减轻浏览器端计算和渲染压力，充分发挥CAE仿真分析结果的价值，是当前亟需解决的问题。

基于上述内容，根据本申请实施例的一个方面，提供了一种水电工程仿真云图展示方法，该方法应用于浏览器端，如图1所示，该方法的流程可以包括以下步骤：

步骤S101，将仿真分析需求和外部参数发送至主机端，其中，仿真分析需求用于指示主机端根据外部参数进行仿真计算；

步骤S102，将后处理需求发送至主机端，其中，后处理需求用于指示主机端生成云图；

步骤S103，将展示三维模型的实际缩放比例发送至主机端，其中，展示三维模型用于在浏览器端进行展示且展示三维模型为对预设三维模型进行格式转换后得到的；

步骤S104，获取目标云图和云图要素；

步骤S105，将目标云图贴附到展示三维模型的外表面，并展示贴附有目标云图的展示三维模型和云图要素。

可选地，在建模软件内建立水工建筑物CAD模型，将CAD模型导出得到预设三维模型。对预设三维模型进行特征点提取、格式转换，变成json、obj、gltf等web端可展示的三维模型即展示三维模型。

web端的展示系统提出对于水电工程模型仿真计算的要求（即仿真分析需求）和外部参数，并将仿真分析需求和外部参数发送至PC端，其中，仿真分析需求包括：对水工构筑物解耦、渗流等进行仿真计算，外部参数包括仿真分析计算结果需要的参数，例如：仿真类型、环境参数、材料参数等。建立浏览器端与主机端中的仿真软件之间的数据交互接口。

web端对PC端中的仿真软件提出结果云图调取需求（即后处理需求），包括计算数值类型、云图最值范围、等值线等，计算数值类型例如：应力等。并将上述后处理需求发送至主机端。

web端从PC端中的仿真软件获取目标云图和云图要素，云图要素包括等值线、图例等要素。web端系统将仿真软件返回的三维模型外表面云图（即目标云图）图像贴附到web端展示三维模型的外表面，形成外部云图，并展示贴附有目标云图的展示三维模型和云图要素。

实现水电工程仿真云图在web端的轻量化显示。

在本申请实施例中，通过将仿真分析需求和外部参数发送至主机端，其中，仿真分析需求用于指示主机端根据外部参数进行仿真计算；将后处理需求发送至主机端，其中，后处理需求用于指示主机端生成云图；将展示三维模型的实际缩放比例发送至主机端，其中，展示三维模型用于在浏览器端进行展示且展示三维模型为对预设三维模型进行格式转换后得到的；获取目标云图和云图要素；将目标云图贴附到展示三维模型的外表面，并展示贴附有目标云图的展示三维模型和云图要素。通过上述方法，依次将仿真分析需求和外部参数、后处理需求、实际缩放比例发送至主机端，并从主机端获取目标云图和云图要素，将目标云图贴附在展示三维模型外表面，实现对目标云图和云图要素的展示。充分利用了主机端的仿真分析计算软件的求解计算和后处理功能，减轻了浏览器端的计算和渲染压力，方法简单易行，提高了浏览器端响应速度。并且在展示仿真云图时，保留了浏览器端展示三维模型的其他特性和功能，不会对原有模型的渲染展示产生影响。解决了相关技术中存在没有充分利用主机端CAE仿真分析软件的能力，导致浏览器端计算量大，对仿真云图展示效果差的问题。

作为一种可选实施例，将目标云图贴附到展示三维模型的外表面，包括：

从目标云图获取多个视角对应的云图截图；

将云图截图的第一外轮廓顶点作为参照点；

根据视角和参照点，将云图截图以纹理形式贴附到展示三维模型的外表面。

可选地，结合图2对本实施例进行说明：步骤S206，截取后在web端整体 CAD模型对应的六个视角，以模型截图外轮廓顶点为参照点，将截图以纹理形式贴附到web端整体三维CAD模型上，具体包括：从目标云图获取多个视角对应的云图截图，多个视角例如：上下左右前后六个视角，目标云图是通过PC端根据web端想要的分析结果云图（如应力云图），并通过预设脚本获取该云图多个视角对应的云图截图。截取后在web端整体 CAD模型对应的六个视角，以云图截图的第一外轮廓顶点为参照点，将云图截图以纹理形式贴附到web端展示三维模型的外表面，实现web端整体三维展示模型被六个视角的CAE分析云图包络覆盖。

在本申请实施例中，建立web端的展示三维面模型与PC端仿真分析软件内的有限元模型的联动关系。通过将目标云图以纹理形式贴附到展示模型外表面，实现了在web端对仿真云图进行轻量化展示的效果。方法简单有效，web端的渲染压力几乎为零，更贴合当前水电工程对于仿真分析结果的应用及展示需求。

作为一种可选实施例，在将目标云图贴附到展示三维模型的外表面，并展示贴附有目标云图的展示三维模型和云图要素之后，方法还包括：

获取目标断面的切割方向和目标断面在展示三维模型中的具体位置；

将切割方向和具体位置发送至主机端；

获取目标断面的断面云图；

获取断面云图的第二外轮廓顶点；

获取展示三维模型的第三外轮廓顶点；

根据第二外轮廓顶点和第三外轮廓顶点，将断面云图以纹理形式贴附到目标断面两侧。

可选地，web端将用户查看的断面方向（即目标断面的切割方向）、断面在web端模型的定位坐标（即目标断面的具体位置）发送至PC端中的仿真软件。PC端中的仿真软件会根据切割方向和具体位置同步自动化生成断面两侧的云图图像（即目标断面的断面云图），传输至web端系统。系统将获取的断面云图贴附到web端三维模型断面两侧，确保用户看到的云图与仿真软件中后处理结果一致。

当web端参数有变化时，即可调用有限元软件进行重新计算，在按上述流程根据用户操作断面位置和仿真结果查看选项，在仿真软件内生成云图图像贴附到web端三维模型上。

实现水电工程仿真云图在web端的轻量化显示。

结合图3对本实施例进行进一步说明：步骤S301，断面截图贴附，要先获取web端三维CAD整体模型要切割查看断面的切割方向，是水平还是竖直还是有角度的，具体包括：先获取web端的展示三维模型要切割查看断面（目标断面）的切割方向，是水平还是竖直还是有角度的。步骤S302，同时获取切割断面距离大坝模型中心点的距离，以确定和描述断面的具体位置。步骤S303，将这两个参数传输给CAE分析软件，同步实现对三维有限元模型的断面切割云图展示，具体包括：将切割方向和具体位置发送给PC端中的CAE分析软件，同步实现对三维有限元模型的断面切割云图展示。

从PC端中的CAE分析软件获取断面云图，包括：CAE分析软件中调整后的三维有限元模型云图的正方向和负方向两个截图。步骤S305，拾取匹配断面截图的外轮廓顶点与web端CAD整体模型断面的外轮廓顶点，具体包括：获取匹配断面截图（即断面云图）的第二外轮廓顶点与web端中的展示三维模型的第三外轮廓顶点。

步骤S306，将两个截图以纹理形式贴附到web端CAD整体模型对应的断面表面，与原本的三维模型外表面包裹，以断面为界又形成两个被分析云图贴附的模型，具体包括：根据第二外轮廓顶点和第三外轮廓顶点，将上述两个截图以纹理形式贴附到展示三维模型的目标断面表面，与原本的三维模型外表面包裹，以断面为界又形成两个被分析云图贴附的模型。

步骤S307，当有多个断面想同时查看时，即可重复以上步骤不断对断面进行贴附，从而实现在web端对不同类型CAE分析结果典型断面云图的轻量化查看与显示。

在本申请实施例中，将目标断面的云图截图以纹理形式贴附到目标断面两侧，使得各断面的仿真结果查看响应更为迅速，并且，保留了web端原有三维模型的其他特性和功能，不会对原有模型的渲染展示产生影响。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种水电工程仿真云图展示方法，该方法应用于主机端，如图5所示，该方法的流程可以包括以下步骤：

步骤S501，获取三维有限元模型，其中，三维有限元模型为对预设三维模型进行前处理后得到的模型；

步骤S502，获取仿真分析需求和外部参数，其中，仿真分析需求用于指示主机端根据外部参数进行仿真计算；

步骤S503，根据仿真分析需求、外部参数以及三维有限元模型进行仿真计算，得到仿真计算结果；

步骤S504，获取后处理需求，其中，后处理需求用于指示主机端生成云图；

步骤S505，根据后处理需求和仿真计算结果，对三维有限元模型进行后处理，得到后处理结果，其中，后处理结果包括中间三维有限元模型和云图要素，中间三维有限元模型包含后处理需求对应的信息；

步骤S506，获取实际缩放比例；

步骤S507，根据实际缩放比例调整中间三维有限元模型，得到目标三维有限元模型，并根据目标三维有限元模型、后处理需求、后处理结果以及预设脚本，得到目标云图；

步骤S508，将目标云图和云图要素发送至浏览器端。

可选地，在建模软件内建立水工建筑物CAD模型，将CAD模型导出得到预设三维模型。将预设三维模型导入前处理软件内进行前处理，前处理包括：网格剖分和参数设定，得到三维有限元模型。

将完成前处理的三维有限元模型导入到CAE求解分析软件内。从浏览器端获取仿真分析需求和外部参数，其中，仿真分析需求包括：对水工构筑物解耦、渗流等进行仿真计算，外部参数包括仿真分析计算结果需要的参数，例如：仿真类型、环境参数、材料参数等。CAE求解分析软件根据web端系统的上述仿真分析需求和外部参数在求解软件内进行仿真计算，得出仿真计算结果，包括应力数据和其他数据。

从web端获取后处理需求，包括计算数值类型、云图最值范围、等值线等，计算数值类型例如：应力等。并根据后处理需求和仿真计算结果，对三维有限元模型进行后处理，得到后处理结果，具体包括：根据web端的后处理需求从有限元计算结果中提取对应计算数值类型的数据，例如应力数据；根据云图最值范围和等值线，将提取出的数据，通过不同颜色表示数据的不同范围并在三维有限元模型上进行体现，即对三维有限元模型进行“上色”，得到中间三维有限元模型。同时生成图例、等值线等要素，图例用于表示不同颜色和不同范围的对应关系。因此，后处理结果包括中间三维有限元模型和云图要素，中间三维有限元模型包含后处理需求对应的信息。

获取web端展示三维模型的实际缩放比例，同步将上述中间三维有限元模型进行等比例调整，得到目标三维有限元模型。并根据目标三维有限元模型、后处理需求、后处理结果以及预设脚本，得出目标云图，并与上述云图要素一起传输至web端系统，预设脚本可以为能够控制CAE仿真分析软件的Python脚本。

实现水电工程仿真云图在web端的轻量化显示。

在本申请实施例中，依次获取浏览器端发送的仿真分析需求和外部参数、后处理需求、实际缩放比例；根据仿真分析需求和外部参数对三维有限元模型进行仿真计算；根据后处理需求对仿真计算结果进行后处理，得到三维有限元模型云图和云图要素；根据实际缩放比例同步调整三维有限元模型和三维有限元模型云图，再通过预设脚本得到目标云图并发送至浏览器端。充分利用了主机端的仿真分析计算软件的求解计算和后处理功能，减轻了浏览器端的计算和渲染压力，方法简单易行，提高了浏览器端响应速度。并且在展示仿真云图时，保留了浏览器端展示三维模型的其他特性和功能，不会对原有模型的渲染展示产生影响。解决了相关技术中存在没有充分利用主机端CAE仿真分析软件的能力，导致浏览器端计算量大，对仿真云图展示效果差的问题。

作为一种可选实施例，根据调整后的三维有限元模型、调整后的三维有限元模型云图以及预设脚本，得到目标云图，包括：

根据后处理需求，确定云图数值类型；

根据预设脚本、后处理需求、后处理结果以及云图数值类型，更新目标三维有限元模型，得到更新后的目标三维有限元模型，并利用预设脚本截取更新后的目标三维有限元模型多个视角对应的云图截图；

将云图截图作为目标云图。

可选地，结合图2对本实施例进行说明：步骤S201，得到仿真分析计算结果，在分析软件中获取到三维有限元模型后处理结果。步骤S202，获取web端三维CAD模型的缩放比例。步骤S203，缩放比例同步到分析软件内的三维有限元模型，同步缩放，具体包括：将缩放比例同步到分析软件内的三维有限元模型，对三维有限元模型进行同步缩放，得到目标三维有限元模型。

以web端需要展示应力云图为例：主机端CAE仿真分析软件会同时分析应力变形和位移。如果web端选取的数据显示类型不一样，CAE仿真分析软件中显示的云图也不一样，即“上色”的有限元三维模型不一样，例如：现在CAE仿真分析软件里面显示的是位移的云图，但是web端需要展示的是应力变形的云图，那就得用预设脚本控制CAE仿真分析软件同步调取应力数据去生成应力变形的三维云图，对目标三维模型进行重新“上色”即更新目标三维有限元模型。

上述内容通过步骤S204体现，根据web端想要的分析结果云图，如应力，调取分析软件应力云图显示，具体包括：根据后处理需求，确定计算数值类型即云图数值类型，该云图数值类型用于确定web端想要的分析结果云图；如果目标三维有限元模型包含的信息不符合 web端想要的分析结果云图，则需要通过预设脚本控制CAE仿真分析软件，从后处理结果中调取对应云图数值类型的数据，生成对应的三维云图，对目标三维模型进行重新“上色”即更新目标三维有限元模型，得到更新后的目标三维有限元模型。预设脚本可以为能够控制CAE仿真分析软件的Python脚本。步骤S205，利用python脚本对接abaqus分析软件分别从上下左右前后六个视角截取三维有限元外部的应力云图截图，具体包括：在PC端，利用预设脚本对接CAE仿真分析软件（例如：abaqus分析软件），分别从多个视角截取更新后的目标三维有限元模型的外表面截图（即云图截图）。

步骤S206，截取后在web端整体CAD模型对应的六个视角，以模型截图外轮廓顶点为参照点，将截图以纹理形式贴附到web端整体三维CAD模型上，具体包括：将云图截图作为目标云图，并将目标云图发送至web端，web端会以云图截图外轮廓顶点为参照点，将云图截图以纹理形式贴附到展示三维模型上。步骤S207，实现web端整体三维CAD大坝模型被六个视角的CAE分析云图截图包络覆盖。

在本申请实施例中，建立web端的展示三维面模型与PC端仿真分析软件内的有限元模型的联动关系，快速定位提取后处理云图结果图像，并传输定位贴附到web端展示三维模型要查看的外表面，从而实现轻量化展示的效果。实现手段更为简单，web端的渲染压力几乎为零，更贴合当前水电工程对于仿真分析结果的应用及展示需求。

作为一种可选实施例，在将目标云图和云图要素发送至浏览器端之后，方法还包括：

获取目标断面的切割方向和具体位置；

将切割方向的垂直方向分为正方向和负方向；

根据正方向、负方向、具体位置以及更新后的目标三维有限元模型云图，得到目标断面的断面云图；

将断面云图发送至浏览器端。

可选地，web端将用户查看的断面方向（即目标断面的切割方向）、断面在web端模型的定位坐标（即目标断面的具体位置）发送至PC端中的仿真软件。PC端中的仿真软件会根据切割方向和具体位置同步自动化生成断面两侧的云图图像（即目标断面的断面云图），传输至web端系统。系统将获取的断面云图贴附到web端三维模型断面两侧，确保用户看到的云图与仿真软件中后处理结果一致。

当web端参数有变化时，即可调用有限元软件进行重新计算，在按上述流程根据用户操作断面位置和仿真结果查看选项，在仿真软件内生成云图图像贴附到web端三维模型上。

实现水电工程仿真云图在web端的轻量化显示。

结合图3对本实施例进行进一步说明：

从web端获取目标断面的切割方向和具体位置。

步骤S304，以垂直于断面的视角方向获取CAE分析软件中三维有限元分析模型云图的正方向和负方向两个截图，具体包括：将垂直于目标断面的视角方向（即切割方向的垂直方向）分为正方向和负方向。根据正方向、负方向、具体位置以及CAE分析软件中调整后的三维有限元模型云图，得到目标断面的断面云图，包括：CAE分析软件中更新后的目标三维有限元模型云图的正方向和负方向两个截图。将断面云图发送至浏览器端。

步骤S306，将两个截图以纹理形式贴附到web端CAD整体模型对应的断面表面，与原本的三维模型外表面包裹，以断面为界又形成两个被分析云图贴附的模型，具体包括：web端会将断面云图中的两个截图以纹理形式贴附到展示三维模型的目标断面表面，与原本的展示三维模型外表面包裹，以断面为界又形成两个被分析云图贴附的模型。

步骤S307，当有多个断面想同时查看时，即可重复以上步骤不断对断面进行贴附，从而实现在web端对不同类型CAE分析结果典型断面云图的轻量化查看与显示。

在本申请实施例中，利用PC端中的仿真软件生成目标断面两侧的云图图像，web端将目标断面的云图截图以纹理形式贴附到目标断面两侧。web端的计算和渲染压力几乎为零，使得各断面的仿真结果查看响应更为迅速，并且，保留了web端原有三维模型的其他特性和功能，不会对原有模型的渲染展示产生影响。

作为一种可选实施例，在将目标云图和云图要素发送至浏览器端之前，方法还包括：

根据实际缩放比例，调整目标云图。

可选地，PC端在得到目标云图之后，再根据实际缩放比例调整目标云图的大小，使目标云图尽可能与web端中的展示三维模型的大小保持一致，保证目标云图能够与展示三维模型更好地贴合。

在本申请实施例中，根据实际缩放比例再一次对目标云图进行调整，确保其与展示三维模型大小保持一致，保证了对仿真云图的展示效果。

根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种水电工程CAE仿真分析云图浏览器端轻量化展示方法，如图4所示，该方法的流程包括：

建模软件内建立水工建筑物CAD模型；将CAD模型导出；对CAD模型进行特征点提取、格式转换，变成json、obj、gltf等web端可展示的三维模型；CAD模型导入前处理软件内进行网格剖分和参数设定；将完成前处理的有限元模型导入CAE求解分析软件内；提出web端展示系统对于水电工程模型仿真计算的要求和外部参数；提交仿真分析计算结果需要的参数，包括仿真类型、环境参数、材料参数等，与仿真软件建立数据交互接口；根据web端系统对水工构筑物解耦、渗流等的仿真分需求，在求解软件内进行计算；得出仿真计算结果等待 web端系统调用结果指令；web端对仿真软件提出结果云图调取需求，包括计算数值类型、云图最值范围、等值线等；根据web端提出的后处理需求，在软件内进行后处理，生成对应的云图和等值线、图例等要素；获取web端模型的实际缩放比例，同步将仿真软件内三维模型云图的外表面图片等比例调整，并与当前云图图例一起传输至web端系统；web端系统将仿真软件返回的三维模型外表面云图图像贴附到web端三维模型外表面，形成外部云图；web端将用户查看的断面方向、断面在web端模型的定位坐标发送至仿真软件；仿真软件根据断面位置信息同步自动化生成断面两侧的云图图像，传输至系统；系统将获取的断面云图贴附到web端三维模型断面两侧，确保用户看到的云图与仿真软件中后处理结果一致；当web端参数有变化时，即可调用有限元软件进行重新计算，在按上述流程根据用户操作断面位置和仿真结果查看选项，在仿真软件内生成云图图像贴附到web端三维模型上；实现水电工程仿真云图在web端的轻量化显示。

在本申请实施例中，充分利用PC端仿真计算分析软件的计算和后处理功能，建立web端三维面模型与PC端软件内的有限元模型的联动关系，快速定位提取后处理云图结果图像，并传输定位贴附到web端三维模型要查看的断面或外表面，从而实现轻量化展示的效果。

根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种用于实施上述水电工程仿真云图展示方法的水电工程仿真云图展示装置，装置部署在浏览器端。图6是据本申请实施例的一种可选的水电工程仿真云图展示装置的结构框图，如图6所示，该装置可以包括：

第一发送模块601，用于将仿真分析需求和外部参数发送至主机端，其中，仿真分析需求用于指示主机端根据外部参数进行仿真计算；

第二发送模块602，用于将后处理需求发送至主机端，其中，后处理需求用于指示主机端生成云图；

第三发送模块603，用于将展示三维模型的实际缩放比例发送至主机端，其中，展示三维模型用于在浏览器端进行展示且展示三维模型为对预设三维模型进行格式转换后得到的；

第一获取模块604，用于获取目标云图和云图要素；

第一贴附模块605，用于将目标云图贴附到展示三维模型的外表面，并展示贴附有目标云图的展示三维模型和云图要素。

需要说明的是，该实施例中的第一发送模块601可以用于执行上述步骤S101，该实施例中的第二发送模块602可以用于执行上述步骤S102，该实施例中的第三发送模块603可以用于执行上述步骤S103，该实施例中的第一获取模块604可以用于执行上述步骤S104，该实施例中的第一贴附模块605可以用于执行上述步骤S105。

通过上述模块，依次将仿真分析需求和外部参数、后处理需求、实际缩放比例发送至主机端，并从主机端获取目标云图和云图要素，将目标云图贴附在展示三维模型外表面，实现对目标云图和云图要素的展示。充分利用了主机端的仿真分析计算软件的求解计算和后处理功能，减轻了浏览器端的计算和渲染压力，方法简单易行，提高了浏览器端响应速度。并且在展示仿真云图时，保留了浏览器端展示三维模型的其他特性和功能，不会对原有模型的渲染展示产生影响。解决了相关技术中存在没有充分利用主机端CAE仿真分析软件的能力，导致浏览器端计算量大，对仿真云图展示效果差的问题。

作为一种可选实施例，第一贴附模块包括：

获取单元，用于从目标云图获取多个视角对应的云图截图；

第一作为单元，用于将云图截图的第一外轮廓顶点作为参照点；

贴附单元，用于根据视角和参照点，将云图截图以纹理形式贴附到展示三维模型的外表面。

作为一种可选实施例，该装置还包括：

第六获取模块，用于获取目标断面的切割方向和目标断面在展示三维模型中的具体位置；

第五发送模块，用于将切割方向和具体位置发送至主机端；

第七获取模块，用于获取目标断面的断面云图；

第八获取模块，用于获取断面云图的第二外轮廓顶点；

第九获取模块，用于获取展示三维模型的第三外轮廓顶点；

第二贴附模块，用于根据第二外轮廓顶点和第三外轮廓顶点，将断面云图以纹理形式贴附到目标断面两侧。

此处需要说明的是，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。

根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种用于实施上述水电工程仿真云图展示方法的水电工程仿真云图展示装置，装置部署在主机端。图7是据本申请实施例的一种可选的水电工程仿真云图展示装置的结构框图，如图7所示，该装置可以包括：

第二获取模块701，用于获取三维有限元模型，其中，三维有限元模型为对预设三维模型进行前处理后得到的模型；

第三获取模块702，用于获取仿真分析需求和外部参数，其中，仿真分析需求用于指示主机端根据外部参数进行仿真计算；

仿真计算模块703，用于根据仿真分析需求、外部参数以及三维有限元模型进行仿真计算，得到仿真计算结果；

第四获取模块704，用于获取后处理需求，其中，后处理需求用于指示主机端生成云图；

处理模块705，用于根据后处理需求和仿真计算结果，对三维有限元模型进行后处理，得到后处理结果，其中，后处理结果包括中间三维有限元模型和云图要素，中间三维有限元模型包含后处理需求对应的信息；

第五获取模块706，用于获取实际缩放比例；

第一得到模块707，用于根据实际缩放比例调整中间三维有限元模型，得到目标三维有限元模型，并根据目标三维有限元模型、后处理需求、后处理结果以及预设脚本，得到目标云图；

第四发送模块708，用于将目标云图和云图要素发送至浏览器端。

需要说明的是，该实施例中的第二获取模块701可以用于执行上述步骤S501，该实施例中的第三获取模块702可以用于执行上述步骤S502，该实施例中的仿真计算模块703可以用于执行上述步骤S503，该实施例中的第四获取模块704可以用于执行上述步骤S504，该实施例中的处理模块705可以用于执行上述步骤S505，该实施例中的第五获取模块706可以用于执行上述步骤S506，该实施例中的第一得到模块707可以用于执行上述步骤S507，该实施例中的第四发送模块708可以用于执行上述步骤S508。

通过上述模块，依次获取浏览器端发送的仿真分析需求和外部参数、后处理需求、实际缩放比例；根据仿真分析需求和外部参数对三维有限元模型进行仿真计算；根据后处理需求对仿真计算结果进行后处理，得到三维有限元模型云图和云图要素；根据实际缩放比例同步调整三维有限元模型和三维有限元模型云图，再通过预设脚本得到目标云图并发送至浏览器端。充分利用了主机端的仿真分析计算软件的求解计算和后处理功能，减轻了浏览器端的计算和渲染压力，方法简单易行，提高了浏览器端响应速度。并且在展示仿真云图时，保留了浏览器端展示三维模型的其他特性和功能，不会对原有模型的渲染展示产生影响。解决了相关技术中存在没有充分利用主机端CAE仿真分析软件的能力，导致浏览器端计算量大，对仿真云图展示效果差的问题。

作为一种可选实施例，第一得到模块包括：

确定单元，用于根据所述后处理需求，确定云图数值类型；

截取单元，用于根据所述预设脚本、所述后处理需求、所述后处理结果以及所述云图数值类型，更新所述目标三维有限元模型，得到更新后的目标三维有限元模型，并利用所述预设脚本截取所述更新后的目标三维有限元模型多个视角对应的云图截图；

第二作为单元，用于将所述云图截图作为所述目标云图。

作为一种可选实施例，该装置还包括：

第十获取模块，用于获取目标断面的切割方向和具体位置；

划分模块，用于将切割方向的垂直方向分为正方向和负方向；

第二得到模块，用于根据正方向、负方向、具体位置以及更新后的目标三维有限元模型云图，得到目标断面的断面云图；

第六发送模块，用于将断面云图发送至浏览器端。

作为一种可选实施例，该装置还包括：

调整模块，用于根据所述实际缩放比例，调整所述目标云图。

此处需要说明的是，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。

根据本申请实施例的又一个方面，还提供了一种用于实施上述水电工程仿真云图展示方法的电子设备，该电子设备可以是服务器、终端、或者其组合。

图8是根据本申请实施例的一种可选的电子设备的结构框图，如图8所示，包括处理器801、通信接口802、存储器803和通信总线804，其中，处理器801、通信接口802和存储器803通过通信总线804完成相互间的通信，其中，

存储器803，用于存储计算机程序；

处理器801，用于执行存储器803上所存放的计算机程序时，实现如下步骤：

将仿真分析需求和外部参数发送至主机端，其中，仿真分析需求用于指示主机端根据外部参数进行仿真计算；

将后处理需求发送至主机端，其中，后处理需求用于指示主机端生成云图；

将展示三维模型的实际缩放比例发送至主机端，其中，展示三维模型用于在浏览器端进行展示且展示三维模型为对预设三维模型进行格式转换后得到的；

获取目标云图和云图要素；

将目标云图贴附到展示三维模型的外表面，并展示贴附有目标云图的展示三维模型和云图要素。

可选地，在本实施例中，上述的通信总线可以是PCI(Peripheral ComponentInterconnect，外设部件互连标准)总线、或EISA(Extended Industry StandardArchitecture，扩展工业标准结构)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图8中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括RAM，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如，至少一个磁盘存储器。可选地，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

作为一种示例，如图8所示，上述存储器803中可以但不限于包括上述水电工程仿真云图展示装置中的第一发送模块601、第二发送模块602、第三发送模块603、第一获取模块604、第一贴附模块605。此外，还可以包括但不限于上述水电工程仿真云图展示装置中的其他模块单元，本示例中不再赘述。

上述处理器可以是通用处理器，可以包含但不限于：CPU (Central ProcessingUnit，中央处理器)、NP(Network Processor，网络处理器)等；还可以是DSP (DigitalSignal Processing，数字信号处理器)、ASIC (Application Specific IntegratedCircuit，专用集成电路)、FPGA (Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解，图8所示的结构仅为示意，实施上述水电工程仿真云图展示方法的设备可以是终端设备，该终端设备可以是智能手机（如Android手机、iOS手机等）、平板电脑、掌上电脑以及移动互联网设备（Mobile Internet Devices，MID）、PAD等终端设备。图8其并不对上述电子设备的结构造成限定。例如，终端设备还可包括比图8中所示更多或者更少的组件（如网络接口、显示装置等），或者具有与图8所示的不同的配置。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、ROM、RAM、磁盘或光盘等。

根据本申请实施例的又一个方面，还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以用于存储执行水电工程仿真云图展示方法的程序代码。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于上述实施例所示的网络中的多个网络设备中的至少一个网络设备上。

可选地，在本实施例中，存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：

将仿真分析需求和外部参数发送至主机端，其中，仿真分析需求用于指示主机端根据外部参数进行仿真计算；

将后处理需求发送至主机端，其中，后处理需求用于指示主机端生成云图；

将展示三维模型的实际缩放比例发送至主机端，其中，展示三维模型用于在浏览器端进行展示且展示三维模型为对预设三维模型进行格式转换后得到的；

获取目标云图和云图要素；

将目标云图贴附到展示三维模型的外表面，并展示贴附有目标云图的展示三维模型和云图要素。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例中对此不再赘述。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、ROM、RAM、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种水电工程仿真云图展示方法，其特征在于，所述方法应用于浏览器端，所述方法包括：

将仿真分析需求和外部参数发送至主机端，其中，所述仿真分析需求用于指示主机端根据所述外部参数进行仿真计算；

将后处理需求发送至所述主机端，其中，所述后处理需求用于指示所述主机端生成云图；

将展示三维模型的实际缩放比例发送至所述主机端，其中，所述展示三维模型用于在浏览器端进行展示且所述展示三维模型为对预设三维模型进行格式转换后得到的；

获取目标云图和云图要素；

将所述目标云图贴附到所述展示三维模型的外表面，并展示贴附有所述目标云图的所述展示三维模型和所述云图要素。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述目标云图贴附到所述展示三维模型的外表面，包括：

从所述目标云图获取多个视角对应的云图截图；

将所述云图截图的第一外轮廓顶点作为参照点；

根据所述视角和所述参照点，将所述云图截图以纹理形式贴附到所述展示三维模型的外表面。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述目标云图贴附到所述展示三维模型的外表面，并展示贴附有所述目标云图的所述展示三维模型和所述云图要素之后，所述方法还包括：

获取目标断面的切割方向和所述目标断面在所述展示三维模型中的具体位置；

将所述切割方向和所述具体位置发送至所述主机端；

获取所述目标断面的断面云图；

获取所述断面云图的第二外轮廓顶点；

获取所述展示三维模型的第三外轮廓顶点；

根据所述第二外轮廓顶点和所述第三外轮廓顶点，将所述断面云图以纹理形式贴附到所述目标断面两侧。

4.一种水电工程仿真云图展示方法，其特征在于，所述方法应用于主机端，所述方法包括：

获取三维有限元模型，其中，所述三维有限元模型为对预设三维模型进行前处理后得到的模型；

获取仿真分析需求和外部参数，其中，所述仿真分析需求用于指示主机端根据所述外部参数进行仿真计算；

根据所述仿真分析需求、所述外部参数以及所述三维有限元模型进行仿真计算，得到仿真计算结果；

获取后处理需求，其中，所述后处理需求用于指示所述主机端生成云图；

根据所述后处理需求和所述仿真计算结果，对所述三维有限元模型进行后处理，得到后处理结果，其中，所述后处理结果包括中间三维有限元模型和云图要素，所述中间三维有限元模型包含所述后处理需求对应的信息；

获取实际缩放比例；根据所述实际缩放比例调整所述中间三维有限元模型，得到目标三维有限元模型，并根据所述目标三维有限元模型、所述后处理需求、所述后处理结果以及预设脚本，得到目标云图；

将所述目标云图和所述云图要素发送至浏览器端。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标三维有限元模型、所述后处理需求、所述后处理结果以及预设脚本，得到目标云图，包括：

根据所述后处理需求，确定云图数值类型；

根据所述预设脚本、所述后处理需求、所述后处理结果以及所述云图数值类型，更新所述目标三维有限元模型，得到更新后的目标三维有限元模型，并利用所述预设脚本截取所述更新后的目标三维有限元模型多个视角对应的云图截图；

将所述云图截图作为所述目标云图。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述将所述目标云图和所述云图要素发送至浏览器端之后，所述方法还包括：

获取目标断面的切割方向和具体位置；

将所述切割方向的垂直方向分为正方向和负方向；

根据所述正方向、所述负方向、所述具体位置以及所述更新后的目标三维有限元模型，得到所述目标断面的断面云图；

将所述断面云图发送至所述浏览器端。

7.根据权利要求4或6所述的方法，其特征在于，在所述将所述目标云图和所述云图要素发送至浏览器端之前，所述方法还包括：

根据所述实际缩放比例，调整所述目标云图。

8.一种水电工程仿真云图展示装置，其特征在于，所述装置部署在浏览器端，所述装置包括：

第一发送模块，用于将仿真分析需求和外部参数发送至主机端，其中，所述仿真分析需求用于指示主机端根据所述外部参数进行仿真计算；

第二发送模块，用于将后处理需求发送至所述主机端，其中，所述后处理需求用于指示所述主机端生成云图；

第三发送模块，用于将展示三维模型的实际缩放比例发送至所述主机端，其中，所述展示三维模型用于在浏览器端进行展示且所述展示三维模型为对预设三维模型进行格式转换后得到的；

第一获取模块，用于获取目标云图和云图要素；

第一贴附模块，用于将所述目标云图贴附到所述展示三维模型的外表面，并展示贴附有所述目标云图的所述展示三维模型和所述云图要素。

9.一种水电工程仿真云图展示装置，其特征在于，所述装置部署在主机端，所述装置包括：

第二获取模块，用于获取三维有限元模型，其中，所述三维有限元模型为对预设三维模型进行前处理后得到的模型；

第三获取模块，用于获取仿真分析需求和外部参数，其中，所述仿真分析需求用于指示主机端根据所述外部参数进行仿真计算；

仿真计算模块，用于根据所述仿真分析需求、所述外部参数以及所述三维有限元模型进行仿真计算，得到仿真计算结果；

第四获取模块，用于获取后处理需求，其中，所述后处理需求用于指示所述主机端生成云图；

处理模块，用于根据所述后处理需求和所述仿真计算结果，对所述三维有限元模型进行后处理，得到后处理结果，其中，所述后处理结果包括中间三维有限元模型和云图要素，所述中间三维有限元模型包含所述后处理需求对应的信息；

第五获取模块，用于获取实际缩放比例；

第一得到模块，用于根据所述实际缩放比例调整所述中间三维有限元模型，得到目标三维有限元模型，并根据所述目标三维有限元模型、所述后处理需求、所述后处理结果以及预设脚本，得到目标云图；

第四发送模块，用于将所述目标云图和所述云图要素发送至浏览器端。

10.一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口和所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信，其特征在于，

所述存储器，用于存储计算机程序；

所述处理器，用于通过运行所述存储器上所存储的所述计算机程序来执行权利要求1至7中任一项中所述的方法步骤。

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