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《上海交通大学》 2011年
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基于Direct3D的有限元后处理系统设计及其关键技术研究

甘海  
【摘要】:有限单元法作为一种强大的数值计算方法,应用领域已扩展到各类物理场的分析。特别在土木、水利、机械、航空、造船等工程技术领域的具体实践中,它已经转化为直接推动科技进步和社会发展的生产力,发挥着巨大的经济和社会效益。同时,伴随着有限元和计算机技术的出现与飞速发展,有限元分析程序的研发也逐渐成为一门独立的学科和产业。 有限元软件在总体上可以分为三个主要部分:前处理部分,求解器,后处理部分。其中求解器是有限元分析软件的核心;前处理部分为用户提供通过人机交互建立计算模型施加约束的手段;后处理部分以图形的形式直观表示有限元分析结果,便于用户对分析结果的理解和处理。 本文针对板料成形模拟和树脂材料填充过程模拟结果的显示要求,根据面向对象的软件开发思想,结合计算机图形学理论,研究开发了一套有限元后处理系统。该系统采用模型视图控制器(MVC)三层架构作为系统骨架,基于Direct3D图形编程接口进行空间图形渲染,在.Net框架上利用C#语言进行开发。 文中着重研究了后处理过程中的多项关键技术的应用,包括数据插值处理,等值线和云图的生成,拾取图元查询信息,空间截面物理量显示。在图形显示系统设计方面,系统基于Direct3D的可编程流水线进行开发,充分利用了图形硬件加速能力。作者对比了Direct3D与OpenGL的异同,阐述了采用Direct3D作为图形引擎的优点,提出了一种HLS颜色空间内的颜色映射方法,研究了基于HLSL语言的高级图形渲染,背光渲染技巧,延迟光照技术等,并以实测数据评估了渲染性能。系统具有使用简便,运行快速,效果逼真,实时性好等特点,充分满足了对有限元后处理结果可视化的要求。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.41

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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