JP3433906B2 - Fluid visualization device and recording medium - Google Patents
Fluid visualization device and recording mediumInfo
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- JP3433906B2 JP3433906B2 JP7459299A JP7459299A JP3433906B2 JP 3433906 B2 JP3433906 B2 JP 3433906B2 JP 7459299 A JP7459299 A JP 7459299A JP 7459299 A JP7459299 A JP 7459299A JP 3433906 B2 JP3433906 B2 JP 3433906B2
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- fluid
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- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流れを可視
化して表示する流体可視化装置および記録媒体に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid visualization device and a recording medium for visualizing and displaying a fluid flow.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、気体などの流体の流れを数値解析
した結果は、解析結果の流体の速度や圧力をそのままベ
クトルで表示したり、等高線で表示したりしていた。2. Description of the Related Art Conventionally, as a result of numerically analyzing the flow of a fluid such as a gas, the velocity and pressure of the fluid as an analysis result are displayed as a vector as they are or as contour lines.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このため、数値流体解
析の結果について、その結果の流体の速度や圧力の様子
はわかるが、時々刻々と変化する流体の運動を表示でき
ないという問題があった。このため、流体の速度や圧力
に関する表示された情報から専門的知識をもとに流体の
流れ場を判断をせざるを得ない問題があった。For this reason, regarding the result of the numerical fluid analysis, although the state of the resulting fluid velocity and pressure can be known, there is a problem that the motion of the fluid that changes momentarily cannot be displayed. For this reason, there has been a problem that the flow field of the fluid has to be judged from the displayed information regarding the velocity and pressure of the fluid based on the specialized knowledge.
【０００４】本発明は、これらの問題を解決するため、
流体中に渦度を表す追跡粒子を配置して回転表示するこ
とで、リアリティを持たせて流体の流れ場を直感的に認
識できるように表示することを目的としている。The present invention solves these problems.
By locating tracking particles that represent vorticity in a fluid and displaying them in a rotating manner, the purpose is to display the flow field of the fluid so that it can be intuitively recognized by adding reality.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】図１を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図１において、処理装置
１は、プログラムに従い各種処理を実行するものであっ
て、ここでは、渦度計算手段２、表示位置指示手段３、
および追跡粒子表示手段４などから構成されるものであ
る。[Means for Solving the Problems] Means for solving the problems will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a processing device 1 executes various processes according to a program, and here, a vorticity calculation means 2, a display position designating means 3,
And tracking particle display means 4 and the like.
【０００６】渦度計算手段２は、流体の渦度を計算する
ものである。表示位置指示手段３は、流体中に計算され
た渦度を表示する位置を指示するものである。The vorticity calculation means 2 is for calculating the vorticity of a fluid. The display position instructing means 3 is for instructing a position for displaying the calculated vorticity in the fluid.
【０００７】追跡粒子表示手段４は、指示された表示す
る位置に所定の形状を持たせた追跡粒子を計算された渦
度に従い表示するものである。速度情報５は、流体の速
度情報である。The tracking particle display means 4 displays the tracking particles having a predetermined shape at the designated display position according to the calculated vorticity. The velocity information 5 is fluid velocity information.
【０００８】渦度情報６は、流体の速度情報５をもとに
計算した渦度に関する情報である。次に、動作を説明す
る。渦度計算手段２が流体の渦度情報６を計算し、表示
位置指示手段３が流体中の渦度を表示する位置を指示
し、追跡粒子表示手段４が指示された表示する位置に所
定の形状を持たせた追跡粒子１１を計算された渦度情報
６に従い表示するようにしている。The vorticity information 6 is information on vorticity calculated based on the fluid velocity information 5. Next, the operation will be described. The vorticity calculation means 2 calculates the vorticity information 6 of the fluid, the display position instructing means 3 indicates the position at which the vorticity in the fluid is displayed, and the tracking particle display means 4 sets a predetermined display position. The tracking particles 11 having a shape are displayed according to the calculated vorticity information 6.
【０００９】この際、追跡粒子１１の回転軸を、計算し
た渦度情報６の渦度ベクトルの方向に一致させた状態
で、渦度ベクトルの大きさに対応した回転速度で表示す
るようにしている。At this time, the rotation axis of the tracking particle 11 is displayed at a rotation speed corresponding to the magnitude of the vorticity vector in a state where the rotation axis of the tracking particle 11 is aligned with the direction of the vorticity vector of the calculated vorticity information 6. There is.
【００１０】また、流体の速度情報５に従い、追跡粒子
１１の位置を順次移動させるようにしている。従って、
数値流体解析結果などで得た速度情報５をもとに流体中
に追跡粒子１１を置き、その位置を時間的に表示するこ
とにより、リアリティを持たせて流体の流れ場を直感的
に認識できるように表示することが可能となる。Further, according to the velocity information 5 of the fluid, the positions of the tracking particles 11 are sequentially moved. Therefore,
By placing the tracking particle 11 in the fluid based on the velocity information 5 obtained from the numerical fluid analysis result and displaying the position temporally, it is possible to intuitively recognize the flow field of the fluid by giving reality. Can be displayed as follows.
【００１１】[0011]
【実施例】次に、図１から図６を用いて本発明の実施の
形態および動作を順次詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment and an operation of the present invention will be sequentially described in detail with reference to FIGS.
【００１２】図１は、本発明のシステム構成図を示す。
図１において、処理装置１は、図示外の記録媒体から読
み出したプログラムを主記憶にローディングして起動
し、以下に説明する各種処理を実行するものであって、
ここでは、渦度計算手段２、表示位置指示手段３、およ
び追跡粒子表示手段４などから構成されるものである。FIG. 1 shows a system configuration diagram of the present invention.
In FIG. 1, a processing device 1 loads a program read from a recording medium (not shown) into a main memory and activates the program to execute various processes described below.
Here, the vorticity calculation unit 2, the display position designating unit 3, the tracking particle display unit 4, and the like are included.
【００１３】渦度計算手段２は、公知の数値流体解析し
て得られた流体の速度情報５をもとに渦度情報を計算す
るものである（図２、図３および図５を用いて後述す
る）。表示位置指示手段３は、流体中に計算された渦度
を表示する位置を指示するものである。The vorticity calculation means 2 calculates vorticity information based on fluid velocity information 5 obtained by a known numerical fluid analysis (see FIGS. 2, 3 and 5). See below). The display position instructing means 3 is for instructing a position for displaying the calculated vorticity in the fluid.
【００１４】追跡粒子表示手段４は、指示された表示す
る位置に所定の形状を持たせた追跡粒子１１を計算され
た渦度に従い表示するものである（図２、図３、図４を
用いて後述する）。The tracking particle display means 4 displays the tracking particles 11 having a predetermined shape at the designated display position according to the calculated vorticity (see FIGS. 2, 3 and 4). See below).
【００１５】速度情報５は、流体の速度情報であって、
数値流体解析によって計算された流体の速度情報であ
る。渦度情報６は、流体の速度情報５をもとに計算した
渦度に関する情報であって、ここでは、流体の所定位置
の渦度ベクトルωなどである。The velocity information 5 is velocity information of the fluid,
It is the velocity information of the fluid calculated by the numerical fluid analysis. The vorticity information 6 is information about vorticity calculated based on the fluid velocity information 5, and here is the vorticity vector ω at a predetermined position of the fluid.
【００１６】表示装置７は、各種情報を表示するもので
あって、ここでは、流体中に追跡粒子１１などを表示す
るものである。入力装置８は、各種指示やデータを入力
するものであって、例えばマウスやキーボードなどであ
る。The display device 7 displays various kinds of information, and here, displays the tracking particles 11 and the like in the fluid. The input device 8 is for inputting various instructions and data, and is, for example, a mouse or a keyboard.
【００１７】次に、図２のフローチャートの順番に従
い、図１の構成の動作を詳細に説明する。図２は、本発
明の動作説明フローチャート（その１）を示す。Next, the operation of the configuration of FIG. 1 will be described in detail in the order of the flowchart of FIG. FIG. 2 shows a flowchart (No. 1) for explaining the operation of the present invention.
【００１８】図２において、Ｓ１は、速度情報５を元に
渦度を計算する。これは、数値流体解析して得た流体の
速度情報５をもとに、例えば後述する図５の（ａ）に示
すように、隣接する点（メッシュ）の速度情報を取り出
して図示の式により渦度ベクトルを計算する。In FIG. 2, S1 calculates the vorticity based on the velocity information 5. This is based on the velocity information 5 of the fluid obtained by the numerical fluid analysis, for example, as shown in (a) of FIG. Calculate the vorticity vector.
【００１９】Ｓ２は、スピン表示位置の指示を行う。こ
れは、流体中のいずれの位置に追跡粒子１１を表示する
かを指示する。Ｓ３は、該当する位置の渦度ベクトルω
を取り出す。これは、Ｓ２で指示された位置について、
Ｓ１で計算された渦度ベクトルωを取り出す（図５参
照）。In S2, the spin display position is designated. This indicates at which position in the fluid the tracking particles 11 should be displayed. S3 is the vorticity vector ω at the corresponding position
Take out. This is for the position specified in S2,
The vorticity vector ω calculated in S1 is taken out (see FIG. 5).
【００２０】Ｓ４は、取り出した渦度ベクトルの方向
に、追跡粒子１１の回転軸を一致させて配置する。これ
は、後述する図４に（ａ）に示すように配置する。Ｓ５
は、渦度ベクトルωの大きさに対応した回転速度を求め
る。これは、Ｓ３で取り出した渦度ベクトルωの大きさ
に対応した回線速度を求める。In step S4, the rotation axis of the tracking particle 11 is aligned with the direction of the extracted vorticity vector. This is arranged as shown in FIG. S5
Calculates the rotation speed corresponding to the magnitude of the vorticity vector ω. This determines the line speed corresponding to the magnitude of the vorticity vector ω extracted in S3.
【００２１】Ｓ６は、追跡粒子１１を求めた角度分回転
させて表示する。以上によって、速度情報５をもとに渦
度ベクトルωを算出し、指示された位置の渦度ベクトル
ωの方向に追跡粒子１１の回転軸を一致させて配置し、
渦度ベクトルωの大きさで当該追跡粒子１１を回転させ
て表示することが可能となる。これにより、流体中の指
示された位置の渦度ベクトルωの方向に一致させた追跡
粒子１１が表示され、かつ渦度ベクトルωの大きさで追
跡粒子１１が回転軸の周りに回転されて表示されるの
で、この追跡粒子１を見るだけで、渦度の方向と大きさ
を直感的に認識することが可能となる。In step S6, the tracking particle 11 is rotated by the determined angle and displayed. From the above, the vorticity vector ω is calculated based on the velocity information 5, and the rotational axis of the tracking particle 11 is arranged in the direction of the vorticity vector ω at the designated position,
It is possible to rotate and display the tracking particle 11 in accordance with the size of the vorticity vector ω. As a result, the tracking particles 11 matched with the direction of the vorticity vector ω at the designated position in the fluid are displayed, and the tracking particles 11 are rotated around the rotation axis and displayed with the size of the vorticity vector ω. Therefore, it is possible to intuitively recognize the direction and size of the vorticity just by looking at the tracking particle 1.
【００２２】図３は、本発明の動作説明フローチャート
（その２）を示す。これは、追跡粒子１１が指示された
位置（例えば始点）から流体の速度情報をもとに順次移
動して渦度情報６を直感的に分かるように表示するとき
ののフローチャートを示す。FIG. 3 shows a flowchart (part 2) for explaining the operation of the present invention. This shows a flow chart when the tracking particle 11 sequentially moves from the designated position (for example, the starting point) based on the velocity information of the fluid and the vorticity information 6 is displayed in an intuitive manner.
【００２３】図３において、Ｓ１１は、速度情報を元に
渦度を計算する。Ｓ１２は、スピン表示位置の指示を行
う。Ｓ１３は、該当する位置の渦度ベクトルωを取り出
す。In FIG. 3, S11 calculates the vorticity based on the velocity information. In S12, the spin display position is designated. In S13, the vorticity vector ω at the corresponding position is extracted.
【００２４】Ｓ１４は、取り出した渦度ベクトルωの方
向に追跡粒子１１の回転軸を一致させ配置する。Ｓ１５
は、追跡粒子を求めた角度分回転させて表示する。In S14, the rotation axis of the tracking particle 11 is aligned with the direction of the extracted vorticity vector ω. S15
Displays the tracking particle rotated by the calculated angle.
【００２５】Ｓ１７は、一定時間経過か判別する。これ
は、Ｓ１６で追跡粒子１１を指示された位置に、渦度ベ
クトルωのベクトル方向に回転軸を一致させた状態で、
渦度ベクトルωの大きさに対応して回転表示させること
を繰り返し、所定時間を経過したか判別する。ＹＥＳの
場合には、所定時間を経過したので、Ｓ１８で速度情報
５をもとに次の移動位置（次の移動するメッシュ位置）
を求め、Ｓ１３に戻り、移動位置で同様に渦度ベクトル
ωをもとに追跡粒子１１を回転表示させることを繰り返
す。In step S17, it is determined whether a fixed time has elapsed. This is a state in which the rotation axis is aligned with the vector direction of the vorticity vector ω at the position where the tracking particle 11 is designated in S16,
Rotation display is repeated corresponding to the magnitude of the vorticity vector ω to determine whether a predetermined time has elapsed. In the case of YES, since the predetermined time has elapsed, the next moving position (next moving mesh position) is determined based on the speed information 5 in S18.
Then, the process returns to S13, and the tracking particle 11 is rotated and displayed based on the vorticity vector ω at the moving position.
【００２６】以上によって、流体中を指示された位置
（例えば始点）から速度情報５に従い追跡粒子１１が順
次移動してその位置（メッシュ位置）の渦度ベクトルω
をもとに追跡粒子１１を回転表示させ、流体の流れ場の
様子を直感的に認識できるように表示することが可能と
なる（図６参照）。As described above, the tracking particle 11 sequentially moves from the designated position (for example, the starting point) in the fluid according to the velocity information 5, and the vorticity vector ω at that position (mesh position).
It is possible to rotate and display the tracking particles 11 based on the above so as to intuitively recognize the state of the fluid flow field (see FIG. 6).
【００２７】図４は、本発明の説明図を示す。図４の
（ａ）は、追跡粒子の表示の例を示す。ここでは、流体
が移動する流線１２上の指示された図示の点Ｐ（ｘ，
ｙ，ｚ）における渦度ベクトルω（ｘ，ｙ，ｚ）のベク
トル方向に、追跡粒子１１の回転軸を一致させた状態
で、渦度ベクトルω（ｘ，ｙ，ｚ）の大きさで追跡粒子
１１を例えば反時計方向に回転させて表示する様子を模
式的に示す。FIG. 4 shows an explanatory diagram of the present invention. FIG. 4A shows an example of display of tracking particles. Here, an indicated point P (x, shown on the streamline 12 through which the fluid moves is shown.
In the state in which the rotation axis of the tracking particle 11 is aligned with the vector direction of the vorticity vector ω (x, y, z) in (y, z), tracking is performed with the size of the vorticity vector ω (x, y, z). A mode that the particle 11 is rotated and displayed counterclockwise is shown typically.
【００２８】図４の（ｂ）は、追跡粒子の例を示す。図
４の（ｂ）では、４角錐を追跡粒子１１として用いたが
その他に図示の球や円柱も追跡粒子１１を表す小さな立
体として表示する。FIG. 4B shows an example of tracking particles. In FIG. 4B, a quadrangular pyramid is used as the tracking particle 11, but in addition, the illustrated sphere or cylinder is also displayed as a small solid representing the tracking particle 11.
【００２９】図４の（ｂ−１）は、球を追跡粒子１１と
した様子を示す。この場合には、
・回転軸は、任意の決めた球の直径の位置を図示のほぼ
上方向の矢印で示す回転軸とする。また、球では、回転
していることがわからないので、図示のように、回転軸
の周りに２分割、あるいは任意に分割して交互に異なる
色、明度となるようにして、球の追跡粒子１１が回転し
てることが容易に分かるようにする。FIG. 4 (b-1) shows a sphere used as the tracking particle 11. In this case: -The rotation axis is the rotation axis indicated by an arrow pointing substantially upward in the figure at the position of the diameter of any determined sphere. Further, since it is not known that the sphere is rotating, as shown in the figure, the sphere tracking particles 11 are divided into two around the axis of rotation, or arbitrarily divided into different colors and lightness. Make it easy to see that is rotating.
【００３０】・回転は、ここでは、図示のように、回転
軸の周りに反時計方向に追跡粒子１１を回転させる。回
転速度は、図２、図３で既述したように、追跡粒子１１
を配置する位置の渦度ベクトルωのベクトルの大きさ対
応して回転させる。The rotation here causes the tracking particle 11 to rotate counterclockwise about the axis of rotation, as shown. As described above with reference to FIGS. 2 and 3, the rotation speed is 11
Is rotated in correspondence with the vector magnitude of the vorticity vector ω at the position where is placed.
【００３１】図４の（ｂ−２）は、円柱を追跡粒子１１
とした様子を示す。この場合には、
・回転軸は、図示のように、円柱の直径部分を貫通し、
かつ円柱の長さ方向を半分にした図示の上向きの矢印で
示す回転軸とする。また、円柱では、回転していること
がわかりずらいので、図示ように、回転軸の右と左で異
なる色、明度となるようにして、円柱の追跡粒子１１が
回転してることが容易に分かるようにする。FIG. 4 (b-2) shows a particle 11 tracking a cylinder.
It shows the situation. In this case: -The axis of rotation passes through the diameter portion of the cylinder, as shown,
In addition, the rotation axis is shown by an upward arrow in the figure, which is obtained by halving the length direction of the cylinder. Further, since it is difficult to understand that the cylinder is rotating, it is easy for the tracking particles 11 of the cylinder to rotate so that the right and left of the rotation axis have different colors and brightness as shown in the figure. Make it understandable.
【００３２】・回転は、ここでは、図示のように、回転
軸の周りに反時計方向に追跡粒子１１を回転させる。回
転速度は、図２、図３で既述したように、追跡粒子１１
を配置する位置の渦度ベクトルωのベクトルの大きさ対
応して回転させる。Rotation here causes the tracking particle 11 to rotate counterclockwise about the axis of rotation, as shown. As described above with reference to FIGS. 2 and 3, the rotation speed is 11
Is rotated in correspondence with the vector magnitude of the vorticity vector ω at the position where is placed.
【００３３】図４の（ｃ）は、渦度ベクトルω（ｘ，
ｙ，ｚ）を示す。ここで、渦度ベクトルω（ｘ，ｙ，
ｚ）は、後述する図５に示すようにして求めたものであ
り、図示の矢印で示すようにベクトルとなる。ここで、
渦度ベクトルω（ｘ，ｙ，ｚ）と追跡粒子１との位置関
係は、・渦度ベクトルのベクトル方向に、追跡粒子１１
の回転軸の方向を一致させる。FIG. 4C shows the vorticity vector ω (x,
y, z) are shown. Here, the vorticity vector ω (x, y,
z) is obtained as shown in FIG. 5, which will be described later, and becomes a vector as shown by an arrow in the figure. here,
The positional relationship between the vorticity vector ω (x, y, z) and the tracking particle 1 is as follows:
Match the directions of the rotation axes of.
【００３４】・渦度ベクトルのベクトルの大きさを、追
跡粒子１１の回転軸の周りの回転速度に対応づける。
以上のように、流体の速度情報５から求めた渦度ベクト
ルω（ｘ，ｙ，ｚ）に対応づけて任意形状の追跡粒子１
１を配置して回転表示させることにより、流体の流れ場
中の渦度の変化の様子を直感的に分かり易く表示するこ
とが可能となる。The magnitude of the vector of the vorticity vector is associated with the rotation speed of the tracking particle 11 around the rotation axis. As described above, the tracking particle 1 having an arbitrary shape is associated with the vorticity vector ω (x, y, z) obtained from the fluid velocity information 5.
By arranging 1 for rotation display, it becomes possible to intuitively and easily display the state of changes in vorticity in the fluid flow field.
【００３５】図５は、本発明の詳細説明図を示す。図５
の（ａ）は、フローチャートを示す。図５の（ａ）にお
いて、Ｓ２１は、位置Ｐと隣り合う点の速度情報を取り
出す。これは、計算対象の領域を公知の数値流体解析に
よって分割したメッシュを用いて、このメッシュのある
位置Ｐと隣り合う点の速度情報を取り出す。FIG. 5 shows a detailed explanatory diagram of the present invention. Figure 5
(A) shows a flowchart. In FIG. 5A, in S21, speed information of a point adjacent to the position P is extracted. This is to use a mesh obtained by dividing the calculation target region by a known computational fluid dynamics analysis, and take out velocity information of a point adjacent to a position P of this mesh.
【００３６】Ｓ２２は、渦度ベクトルの各成分を図示の
式で求める。ここで、図５の（ｂ）に示すように、位置
Ｐの速度情報は、図示のように表し、図示の式に代入し
て渦度ベクトルの各成分をそれぞれ求める。In step S22, each component of the vorticity vector is obtained by the equation shown. Here, as shown in FIG. 5B, the velocity information at the position P is expressed as shown in the figure and is substituted into the equation shown to obtain each component of the vorticity vector.
【００３７】Ｓ２３は、各成分の大きさより渦度ベクト
ルの方向を求める。これは、Ｓ２２で求めたＸ方向、Ｙ
方向、Ｚ方向の成分をもとに、渦度ベクトルのベクトル
方向を求める。In step S23, the direction of the vorticity vector is obtained from the magnitude of each component. This is the X direction, Y determined in S22.
The vector direction of the vorticity vector is obtained based on the direction and Z direction components.
【００３８】Ｓ２４は、渦度ベクトルの大きさωを求め
る。これは、図示の式に示すように、Ｘ方向、Ｙ方向、
Ｚ方向の渦度ベクトルの成分の二乗の和の平方根として
求める。In step S24, the magnitude ω of the vorticity vector is obtained. This is the X direction, the Y direction,
It is calculated as the square root of the sum of squares of the components of the vorticity vector in the Z direction.
【００３９】Ｓ２５は、次の位置へ移る。そして、Ｓ２
１以降を実行し、次の位置における渦度ベクトルωのベ
クトル方向および大きさを求め、既述した図３のＳ１３
からＳ１６の手順により、各位置の渦度ベクトルωをも
とに、追跡粒子１１を回転表示する。In S25, the process moves to the next position. And S2
1 and subsequent steps are performed to obtain the vector direction and magnitude of the vorticity vector ω at the next position, and the above-described S13 of FIG. 3 is performed.
From step S16 to step S16, the tracking particle 11 is rotated and displayed based on the vorticity vector ω at each position.
【００４０】以上によって、流体の公知の数値流体解析
して得た速度情報５をもとに、指示された各位置の渦度
ベクトルω（ｘ，ｙ，ｚ）を求め、これをもとに追跡粒
子１１を回転表示し、流体の流れ場の様子を直感的に認
識できるように表示する個ｔが可能となる。As described above, the vorticity vector ω (x, y, z) at each designated position is obtained based on the velocity information 5 obtained by the known numerical fluid analysis of the fluid, and based on this, It is possible to display the traced particles 11 in a rotating manner and display the state of the fluid flow field so that the state of the fluid flow field can be intuitively recognized.
【００４１】図５の（ｂ）は、説明図を示す。これは、
図５の（ａ）の位置Ｐとその成分などの関係の説明図で
ある。ここで、
・速度ベクトルのｘ、ｙ、ｚ成分を各々ｕ，ｖ，ｗと
し、座標Ｐとの位置関係を添字で図示のように示す。FIG. 5B shows an explanatory diagram. this is,
It is explanatory drawing of the relationship of the position P of FIG. Here, the x, y, and z components of the velocity vector are defined as u, v, and w, and the positional relationship with the coordinate P is indicated by subscripts as illustrated.
【００４２】・数式は、直交等間隔格子を用いた解析結
果の場合を示す。図６は、本発明の表示例を示す。これ
は、ファン装置の羽根が回転して流体を排出するときの
流体の流れ場を直感的に分かるように表示した例であっ
て、４角錐（４角錐の面が交互に異なる色、明度となっ
ている）の形状を持つ追跡粒子１１について、指示され
た始点から流体の速度に対応づけた移動速度で順次移動
させつつ、既述した図４の（ａ）の流体の流線１２を描
きながら、追跡粒子１１を渦度ベクトルω（ｘ，ｙ，
ｚ）のベクトル方向に回転軸を一致させかつベクトルの
大きさの回転速度で表示するときの様子を模式的に示し
たものである。The mathematical formulas show the case of the analysis result using the orthogonally-spaced grid. FIG. 6 shows a display example of the present invention. This is an example in which the flow field of the fluid when the blades of the fan device rotate and discharges the fluid is displayed in an intuitive manner. The traced particles 11 having the shape of (1) are sequentially moved at a moving speed corresponding to the speed of the fluid from the designated starting point, and the streamline 12 of the fluid of FIG. However, the vorticity vector ω (x, y,
FIG. 5 is a schematic view showing a state in which the rotation axis is made to coincide with the vector direction of z) and the rotation speed is the magnitude of the vector.
【００４３】以上の図示のように流体の流線１２に沿っ
て流体の速度に従い追跡粒子１１を回転表示させること
により、流体の流れ場における渦度の状態を直感的に認
識できるように表示することが可能となった。As described above, the tracking particles 11 are rotated and displayed along the fluid streamline 12 according to the velocity of the fluid so that the state of the vorticity in the fluid flow field can be intuitively recognized. It has become possible.
【００４４】[0044]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
数値流体解析結果などで得た速度情報５をもとに流体中
に追跡粒子１１を置き、その位置を時間的に表示する構
成を採用しているため、リアリティを持たせて流体の流
れ場を直感的に認識できるように表示することが可能と
なった。これにより、
（１） 従来の流体の速度や圧力を表す等高線などに併
せて異なる色で追跡粒子１１を同時に表示し、複数の流
体の情報（速度や圧力）に併せて流体の運動の様子を直
感的に分かるように表示することが可能となる。As described above, according to the present invention,
Since the tracking particle 11 is placed in the fluid based on the velocity information 5 obtained from the numerical fluid analysis result and the position thereof is temporally displayed, the flow field of the fluid can be obtained by adding reality. It has become possible to display it so that it can be intuitively recognized. Thus, (1) the tracking particles 11 are simultaneously displayed in different colors along with contour lines representing the velocity and pressure of the conventional fluid, and the state of the fluid motion is displayed in accordance with the information (velocity and pressure) of a plurality of fluids. It is possible to display it intuitively.
【００４５】（２） 流体中に追跡粒子１１を指示され
た位置で回転表示したり、流線１２に沿って順次移動さ
せつつ回転表示したりすることにより、リアリティを持
たせて流体の渦度を分かり易く表示することが可能とな
る。(2) The tracking particles 11 are rotatably displayed at a designated position in the fluid, or are rotatably displayed while being sequentially moved along the streamline 12, thereby providing a vorticity of the fluid. Can be displayed in an easy-to-understand manner.
【図１】本発明のシステム構成図である。FIG. 1 is a system configuration diagram of the present invention.
【図２】本発明の動作説明フローチャート（その１）で
ある。FIG. 2 is a flowchart (No. 1) for explaining the operation of the present invention.
【図３】本発明の動作説明フローチャート（その２）で
ある。FIG. 3 is a flowchart (No. 2) for explaining the operation of the present invention.
【図４】本発明の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of the present invention.
【図５】本発明の詳細説明図である。FIG. 5 is a detailed explanatory diagram of the present invention.
【図６】本発明の表示例である。FIG. 6 is a display example of the present invention.
１：処理装置 ２：渦度計算手段 ３：表示位置指示手段 ４：追跡粒子表示手段 ５：速度情報 ６：渦度情報 ７：表示装置 ８：入力装置 １１：追跡粒子 １２：流線 １３：渦度ベクトル 1: Processor 2: Vorticity calculation means 3: Display position indicating means 4: Trace particle display means 5: Speed information 6: Vorticity information 7: Display device 8: Input device 11: Trace particle 12: Streamline 13: Vorticity vector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 9/00 G06T 15/70 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01M 9/00 G06T 15/70
Claims (4)
いて、 流体の渦度を計算する計算手段と、所定 の立体形状を持たせた追跡粒子の回転軸を、前記計
算した渦度の三次元ベクトル方向に一致させた状態で表
示する表示手段とを備えたことを特徴とする流体可視化
装置。1. A device for visualizing and displaying a flow of a fluid, comprising: a calculating means for calculating the vorticity of the fluid; and a rotation axis of a tracking particle having a predetermined three-dimensional shape,
A fluid visualization device, comprising: a display unit that displays the calculated vorticity in the direction of the three-dimensional vector .
を、前記計算した渦度の渦度ベクトルの大きさに対応し
た回転速度で表示することを特徴とする請求項１記載の
流体可視化装置。Wherein said display means further pre Symbol Tracking particles
The front Symbol flow visualization apparatus according to claim 1, wherein the display at a rotation speed corresponding to the magnitude of the vorticity vector of the calculated vorticity.
渦度を計算し、前記表示手段は、該速度情報に従い、前
記追跡粒子の位置を順次移動させることを特徴とする請
求項１あるいは請求項２記載の流体可視化装置。3. The calculation means is based on fluid velocity information.
Vorticity was calculated, the display means, the according speed information, characterized in that said moving the position of the tracking particles sequentially claim 1 or claim 2 flow visualization apparatus according.
算した渦度の三次元ベクトル方向に一致させた状態で表
示する表示手段として機能させるプログラムを記録した
コンピュータ読取可能な記録媒体。The 4. A computer, a calculation means for calculating the vorticity of the fluid, the rotation axis of the tracking particles which gave a predetermined three-dimensional shape, the meter
A computer-readable recording medium having a program recorded thereon, the program causing the display unit to be displayed in a state where the calculated vorticity matches the three-dimensional vector direction .
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