根據(jù)研究表明,爆炸的破壞效應(yīng)主要是由沖擊波引起的,沖擊波作為其主要殺傷因素,具有遠距離破壞目標的作用。在復(fù)雜外界環(huán)境條件下,沖擊波傳播機理的確定對于這些武器的威力評價有著十分重要的作用。隨著高性能計算機的發(fā)展以及數(shù)值模擬技術(shù)的不斷進步,領(lǐng)域?qū)＜艺谑褂贸汕先f個處理器核來實現(xiàn)高置信的沖擊波傳播機理數(shù)值模擬,以數(shù)值模擬的方式細致探究真實大氣與復(fù)雜場景條件下沖擊波傳播、衍射和反射規(guī)律,由此輸出包含沖擊波精細物理特征的大規(guī)模三維數(shù)據(jù)場。如何有效地把大規(guī)模三維數(shù)據(jù)場中沖擊波復(fù)雜物理特征以可視的方式展現(xiàn)出來,方便領(lǐng)域?qū)＜胰ド钊氲赜^察、分析,是目前迫切需要解決的問題。針對三維沖擊波的數(shù)值模擬,本文提出了一種基于特征邊界檢測的體繪制算法,用于從劇烈變化的三維沖擊波數(shù)據(jù)場中提取和展示波陣面的空間結(jié)構(gòu)。為了檢測三維沖擊波數(shù)據(jù)場波陣面,該算法將二維圖像的邊界檢測技術(shù)用于三維體數(shù)據(jù),因此從實際的沖擊波數(shù)據(jù)場中提取了包含波陣面的特征數(shù)據(jù)。本文提出了兩種方法用于確定波陣面的準確位置,一種是填充法,一種是鄰域擴展法。其中,鄰域擴展法可以更準確地對沖擊波波陣面特征予以定位。然后,本文基于VisIt可視化平臺使用該算... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１光線投射體繪制算法的流程圖??首先是三維空間數(shù)據(jù)場的導(dǎo)入，由于本文研究的三維沖擊波體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)點分布在??

?三維沖擊波數(shù)據(jù)場體繪制中的邊界增強方法研宄???ＧＵＩ?＜?？?Ｖｉｅｗｅｒ?＜?？?ＣＬＩ??…本地………．……????雖?ｒｘ?Ｉ?＼??ｍｄｓｅｒｖｅｒ?＜?＞?ＶＣＬ??ｆ＼?＇??￣Ｎ????Ｅｎｇｉｎｅ＿ｐａｒ??￣＞ｖ??＂＂?Ｌｌ?■?Ｊ?Ｊ??Ｄａｔａ?＾??Ｖ?＾??圖１．２?Ｖｉｓｉｔ的六大組件之間的關(guān)系??Ｖｉｅｗｅｒ就是Ｖｉｓｉｔ中呈現(xiàn)可視化結(jié)果的窗口。Ｖｉｅｗｅｒ擁有兩個主要的作用：首先，??它集中了?Ｖｉｓｉｔ的所有狀態(tài)，當狀態(tài)更改時，它會通知其他組件相應(yīng)地更改自己的狀態(tài)。??其次，ｖｉｅｗｅｒ負責管理可視化窗口，也就是在這些窗口中進行繪制。??Ｖｉｓｉｔ提供兩種不同的交互界面，一種是圖形用戶界面ＧＵＩ，另一種是命令行用戶??界面ＣＬＩ。??ＶＣＬ模塊負責與客戶端的Ｖｉｅｗｅｒ通信，并在遠程計算機上啟動作業(yè)。ＶＣＬ通常是??閑置在遠程服務(wù)器上的，它只需等待由Ｖｉｅｗｅｒ發(fā)出的啟動作業(yè)的請求。一旦客戶端發(fā)??出了請求，ＶＣＬ模塊將負責啟動它們。??ｍｄｓｅｒｖｅｒ■是一個遠程的文件系統(tǒng)，可以用來訪問遠程服務(wù)器上的文件。也就是說它??可以生成服務(wù)器上的文件列表。同時，ｍｄｓｅｒｖｅｒ可以獲取文件的元數(shù)據(jù)，使得用戶無需??ｅｎｇｉｎｅ即可設(shè)置繪圖操作和運算符操作。??ｅｎｇｉｎｅ主要負責執(zhí)行數(shù)據(jù)處理。引擎分為并行引擎和串行引擎（分別稱為??ｅｎｇｉｎｅ—ｓｅｒ?和?ｅｎｇｉｎｅ＿ｐａｒ）?〇??１．３本文主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排??本文的主要工作是面向沖擊波三維數(shù)據(jù)場的可視化，問題的難點在于如何清晰表達??出沖擊波的輪廓。在沖

?三維沖擊波數(shù)據(jù)場體繪制中的邊界增強方法研宄???第三章邊界檢測??三維沖擊波數(shù)據(jù)場內(nèi)部一般有多個波陣面，當使用壓力來觀測沖擊波時，波陣面上??的壓力值比其余地方的壓力值要大得多，且在波陣面兩側(cè)數(shù)據(jù)值也有量級上的差距。而??沖擊波的波陣面恰恰是我們感興趣的部分，所以尋找特征來檢測出波陣面的位置就顯得??尤為重要。數(shù)字圖像處理領(lǐng)域的邊界檢測技術(shù)由來己久，在數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，邊界面??一般是指二維圖像中灰度值發(fā)生劇烈變化的地方。這與沖擊波波陣面的特征非常吻合，??為了下文波陣面特征的檢測，需要先引入二維圖像邊界檢測技術(shù)。??如前所述，二維邊界檢測的結(jié)果是二維圖像灰度值劇烈變化的地方。圖像邊緣的種??類非常多，比較常見的有階躍型和屋頂型兩種。我們可以使用灰度值／？〇）、一階導(dǎo)數(shù)??值，〇）、二階導(dǎo)數(shù)值／＂（Ｘ）來觀測這兩種類型的邊緣，如圖３．?１［＿所示。??盡管有較為成熟的圖像邊界檢測技術(shù)，但是應(yīng)用到三維沖擊波數(shù)據(jù)場的二維切面中，??還有著許多需要解決的問題。比如，檢測出的邊緣并不等同于實際的波陣面等，那就需??要在己有算法的基礎(chǔ)上進行改進，以適應(yīng)三維沖擊波數(shù)據(jù)場的檢測。??ｙ?Ｖ?ｙ??Ｊ?＼?ｆ?ａ?Ｉ?ｆ＇?ｆ＂??Ｉ?ｆ?Ｉ?Ｍ?｜??ＵＬＣ??Ａ?Ｘ?Ａ?Ｘ?Ａ?Ｉ?ｘ??（ａ）階躍型邊緣??ｙ?丨?ｙ?｜?ｙ??ｉｆ?ｆ?ｆ＂??—Ｌｉ：．．．．．．，?ａＵ?＾??（ｂ）屋頂型邊緣??圖３．１階躍型邊緣和屋頂型邊緣示意圖??１８??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3531115