基于Direct3D的有限元后处理技术

J4 ›› 2011, Vol. 33 ›› Issue (8): 122-127.

基于Direct3D的有限元后处理技术

甘海，董湘怀

(上海交通大学塑性成形工程系，上海 200030)

收稿日期:2010-11-15 修回日期:2011-02-13 出版日期:2011-08-25 发布日期:2011-08-25
作者简介:甘海(1985),男,湖北黄石人，硕士，研究方向为有限元模拟软件后处理技术。董湘怀(1955),男,河北抚宁人，博士，教授，博士生导师，研究方向为塑性成形理论、金属加工和微成形的数值模拟。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(50835002，50975174)

The PostProcessing Technology of Finite Element Simulation Based on Direct3D

GAN Hai,DONG Xianghuai

(Department of Plasticity,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200030,China)

Received:2010-11-15 Revised:2011-02-13 Online:2011-08-25 Published:2011-08-25

摘要/Abstract

摘要：

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MVC三层架构，基于Direct3D图形编程接口，在.Net框架上进行开发。本文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、等值线生成、图元拾取、空间截面物理量显示、基于HLSL语言的高级图形渲染、背光处理技巧、延迟光照技术等，并以实测数据评估了渲染性能。系统具有实用简便、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。

关键词: 数值模拟, 有限元, 后处理, Direct3D, 模型视图控制器架构

Abstract:

This paper mainly focuses on the simulation of sheet forming and resin transfer molding, designs and develops a FE postprocessing system based on the theory of OOP and computer graphics. This application is designed to utilize MVC architecture, powered by Direct3D APIs and running on the .Net platform. The paper demonstrates the key technology regarding postprocessing, including data interpolation processing, contour line generation, object selection, physical value display on the intersection plane, advanced scene rendering based on the HLSL language, backlight rendering techniques, and the deferred lighting technology, and evaluates the rendering performance. As the application is designed to be lean, fast, easytouse, and good visual quality, it satisfies the requirement of visualizing the result of the FE simulation well.

Key words: simulation;FE;postprocessing;Direct3D;MVC

甘海，董湘怀. 基于Direct3D的有限元后处理技术[J]. J4, 2011, 33(8): 122-127.

GAN Hai,DONG Xianghuai. The PostProcessing Technology of Finite Element Simulation Based on Direct3D[J]. J4, 2011, 33(8): 122-127.

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