基于Direct3D的有限元后處理系統(tǒng)設計及其關鍵技術研究.pdf

1、有限單元法作為一種強大的數(shù)值計算方法，應用領域已擴展到各類物理場的分析。特別在土木、水利、機械、航空、造船等工程技術領域的具體實踐中，它已經(jīng)轉(zhuǎn)化為直接推動科技進步和社會發(fā)展的生產(chǎn)力，發(fā)揮著巨大的經(jīng)濟和社會效益。同時，伴隨著有限元和計算機技術的出現(xiàn)與飛速發(fā)展，有限元分析程序的研發(fā)也逐漸成為一門獨立的學科和產(chǎn)業(yè)。
　　 有限元軟件在總體上可以分為三個主要部分：前處理部分，求解器，后處理部分。其中求解器是有限元分析軟件的核心；前處理部

2、分為用戶提供通過人機交互建立計算模型施加約束的手段；后處理部分以圖形的形式直觀表示有限元分析結果，便于用戶對分析結果的理解和處理。
　　 本文針對板料成形模擬和樹脂材料填充過程模擬結果的顯示要求，根據(jù)面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)思想，結合計算機圖形學理論，研究開發(fā)了一套有限元后處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用模型視圖控制器(MVC)三層架構作為系統(tǒng)骨架，基于Direct3D圖形編程接口進行空間圖形渲染，在.Net框架上利用C＃語言進行開發(fā)。
　

3、　 文中著重研究了后處理過程中的多項關鍵技術的應用，包括數(shù)據(jù)插值處理，等值線和云圖的生成，拾取圖元查詢信息，空間截面物理量顯示。在圖形顯示系統(tǒng)設計方面，系統(tǒng)基于Direct3D的可編程流水線進行開發(fā)，充分利用了圖形硬件加速能力。作者對比了Direct3D與OpenGL的異同，闡述了采用Direct3D作為圖形引擎的優(yōu)點，提出了一種HLS顏色空間內(nèi)的顏色映射方法，研究了基于HLSL語言的高級圖形渲染，背光渲染技巧，延遲光照技術等，并以實