本文關(guān)鍵詞：基于粒子模擬的三維模型平臺研究與設(shè)計

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【摘要】：隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,粒子模擬方法成為被廣泛關(guān)注的熱門學(xué)科。計算機(jī)強(qiáng)大的計算能力為粒子模擬中復(fù)雜的物理問題提供了解決方法。粒子模擬方法需要模擬帶電粒子與電磁場的相互作用,PIC(particle-in-cell)方法實現(xiàn)了其從線性到非線性的發(fā)展,計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)技術(shù)是PIC方法發(fā)展的重要輔助研究手段。計算機(jī)強(qiáng)大的計算能力、大容量的存儲空間和快速的圖形及數(shù)據(jù)處理能力使得CAD技術(shù)具有了簡潔的設(shè)計流程和易于修改的特點,可以很好的幫助技術(shù)人員減輕勞動強(qiáng)度,將精力更好的放在整體模型設(shè)計上,同時還能縮短設(shè)計周期,提高設(shè)計質(zhì)量。國內(nèi)外有許多粒子模擬或電磁計算類軟件,本文中我們其優(yōu)缺點和局限性進(jìn)行了介紹和分析,并對電子科技大學(xué)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的CHIPIC3D軟件進(jìn)行了介紹。本文的研究課題及實現(xiàn)目標(biāo)：為CHIPIC3D計算程序設(shè)計一款三維建模平臺。首先需要對各種物理問題和建模流程進(jìn)行分析,將相似的物理問題分區(qū)域討論并進(jìn)行功能需求分析同時提供對應(yīng)的解決方案。經(jīng)過多種開發(fā)平臺與開發(fā)工具的對比和探討,分析了各種圖形界面開發(fā)平臺的優(yōu)缺點,最后根據(jù)Qt強(qiáng)大的跨平臺移植功能、豐富的圖形控件及窗口部件庫等優(yōu)點,在本文中決定選用Qt作為開發(fā)平臺。在三維圖形工具包的選擇上,對OpenGL開放性圖形庫進(jìn)行了簡單介紹,基于OpenGL強(qiáng)大的三維圖形處理能力和優(yōu)秀的跨平臺能力決定選用OpenGL作為基于粒子模擬的三維模型平臺的圖形處理庫。在三維模型平臺的設(shè)計框架上,選擇了MVC設(shè)計思想作為主體框架,MVC設(shè)計思想將應(yīng)用框架分為控制層、模型層、視圖層三個層次,這樣分層的好處在于技術(shù)人員可以投入大部分的精力到模型層各個獨立模塊的開發(fā)。同時對第三章提到的各種物理模型進(jìn)行分類,模型類總類為繼承于CVolume類的Mesh類；控制功能提供各種接口及軟件的基本功能；界面類提供交互視圖界面。同時在軟件的使用過程中反饋的各種需求和問題進(jìn)行功能上的改進(jìn)。最后對各種高功率微波器件在三維模型平臺上進(jìn)行三維建模,在掌握了三維模型平臺的設(shè)計流程后,對工程人員在工作效率和整體建模方面具有很大幫助。
【關(guān)鍵詞】：粒子模擬 高功率微波器件 CAD技術(shù) MVC模型
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP311.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 引言10-11
• 1.1.1 粒子模擬方法發(fā)展概述10-11
• 1.1.2 CAD技術(shù)簡介11
• 1.2 國內(nèi)外三維粒子模擬平臺介紹及分析11-15
• 1.2.1 CST Studio與HFSS軟件分析12-13
• 1.2.2 MAGIC軟件與KARAT軟件分析13-15
• 1.2.3 全三維粒子模擬軟件CHIPIC3D介紹15
• 1.3 本文的研究課題及實現(xiàn)目標(biāo)15-18
• 第二章 開發(fā)平臺及開發(fā)工具18-26
• 2.1 Qt軟件介紹18-22
• 2.1.1 Qt的體系結(jié)構(gòu)18-19
• 2.1.2 Qt開發(fā)工具介紹19-20
• 2.1.3 Qt編程概述20-22
• 2.2 OPENGL計算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)圖形應(yīng)用程序22-24
• 2.2.1 Open GL的發(fā)展歷程22-23
• 2.2.2 Open GL的特點23-24
• 2.3 MVC設(shè)計思想簡介24-26
• 第三章 基于粒子模擬的三維模型平臺系統(tǒng)需求分析26-32
• 3.1 基本設(shè)置模塊27-29
• 3.1.1 工程信息類27
• 3.1.2 工程設(shè)置類27-28
• 3.1.3 參數(shù)變量類28
• 3.1.4 材料類28-29
• 3.2 算法設(shè)置模塊29
• 3.3 結(jié)構(gòu)建模模塊29-31
• 3.3.1 基本結(jié)構(gòu)建模30
• 3.3.2 源與邊界建模30-31
• 3.4 觀測設(shè)置模塊31
• 3.5 數(shù)據(jù)處理模塊31-32
• 第四章 基于粒子模擬的三維模型平臺功能實現(xiàn)32-48
• 4.1 基于粒子模擬的三維模型平臺功能詳細(xì)實現(xiàn)32-42
• 4.1.1 三維模型的總類及繼承類32-36
• 4.1.2 三維模型平臺的控制功能36-42
• 4.2 技術(shù)難點分析及改進(jìn)42-48
• 4.2.1 參數(shù)定義部分的重新設(shè)計及數(shù)據(jù)解析42-43
• 4.2.2 物理模塊較多時的卡頓問題43-44
• 4.2.3 復(fù)制模型功能44-45
• 4.2.4 撤銷與恢復(fù)操作功能45-46
• 4.2.5 并行計算功能46-48
• 第五章 基于粒子模擬的三維模型平臺系統(tǒng)應(yīng)用測試48-56
• 5.1 三維模型平臺系統(tǒng)功能測試48-49
• 5.2 三維模型平臺系統(tǒng)實例測試49-56
• 第六章 結(jié)論56-57
• 致謝57-58
• 參考文獻(xiàn)58-60

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 何牧君;郭力;嚴(yán)歷;;大規(guī)模并行粒子模擬系統(tǒng)通信性能優(yōu)化研究與分析[J];計算機(jī)與應(yīng)用化學(xué);2008年09期

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6 卓紅斌,常文蔚,徐涵,馬燕云;低密度等離子體融斷開關(guān)的粒子模擬研究[J];強(qiáng)激光與粒子束;2001年04期

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8 劉大剛;祝大軍;周俊;胡e，

本文編號：885765