畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯楊青青.ppt

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯,指導(dǎo)教師：唐勇 學(xué)生姓名：楊青青 學(xué)號(hào)：101304011180,煙霧駿馬形態(tài)的計(jì)算機(jī)模擬,一、總體工作目標(biāo)與任務(wù)要求 二、基本工具介紹 三、課題主要原理和應(yīng)用公式 四、主要功能的實(shí)現(xiàn),一、總體工作目標(biāo)與任務(wù)要求,14周: 可行性研究 查閱相關(guān)資料，了解煙霧變形的發(fā)展與研究現(xiàn)狀,掌握C+與OpenGL。 58周：總體設(shè)計(jì) 熟悉算法，建立煙霧物理模型，確立每個(gè)模塊的功能以及聯(lián)系,一、總體工作目標(biāo)與任務(wù)要求,第 9 12 周 ：詳細(xì)設(shè)計(jì) 確立每個(gè)模 塊的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。 第13 16 周 ：編碼、測(cè)試 進(jìn)行整個(gè)項(xiàng)目的代碼編寫與測(cè)試。 第 17 周 ：論文的總結(jié)與驗(yàn)收 最終完成一篇完整且

2、優(yōu)秀的論文。進(jìn)行最后的答辯準(zhǔn)備工作,二、基本工具介紹,1.VS2010簡(jiǎn)介 VS2010的全稱是“Visual Studio 2010”。微軟發(fā)言人在Visual Studio 2010 的揭幕儀式中說：毫無疑問，軟件將驅(qū)動(dòng)整個(gè)世界。Visual Studio 2010新功能主要包括：動(dòng)態(tài)編程、應(yīng)用程序生命周期(ALM)、C#4.0動(dòng)態(tài)類型，并支持多顯示器、TDD、Office開發(fā)、Quick Search特性、C+0 x新特性、.NET平臺(tái)的語言 F#等,二、基本工具介紹,2.OpenGL 開放圖形庫 OpenGL特點(diǎn)及功能 OpenGL獨(dú)立于操作系統(tǒng)及窗口系統(tǒng)，作為開放的圖形軟件包，在此基

3、礎(chǔ)上，OpenGL應(yīng)用程序可以在不同的軟硬件平臺(tái)上方便的進(jìn)行移植操作。為有效的保證算法的可靠性和準(zhǔn)確性，它與Visual C+的緊密結(jié)合，并極大程度上提高了在圖形和計(jì)算方面算法的效率，同時(shí)使用OpenGL既簡(jiǎn)單又便捷，從而提高了效率,三、課題主要原理和應(yīng)用公式,1.半拉格朗日法 本課題是應(yīng)用半拉格朗日法來描述煙霧的運(yùn)動(dòng)情況的。半拉格朗日法的核心思想是將每個(gè)網(wǎng)格單元看作是一個(gè)粒子，使用速度場(chǎng)回流的方法追溯速度場(chǎng)被更新前的粒子，并對(duì)其周圍的采樣點(diǎn)進(jìn)行插值計(jì)算，在保證求解過程計(jì)算簡(jiǎn)單的前提下又保持了任意時(shí)間步長上的穩(wěn)定性,三、課題主要原理和應(yīng)用公式,三維的目標(biāo)對(duì)象是有規(guī)則邊界的，并且需要使大量的煙霧

4、快速充滿模型目標(biāo)，故使用具有規(guī)則網(wǎng)格單元的半拉格朗日法來描述煙霧的運(yùn)動(dòng)更有益于高效快速地實(shí)現(xiàn)基于目標(biāo)的煙霧控制模擬,三、課題主要原理和應(yīng)用公式,2.N-S方程 簡(jiǎn)化的N-S方程即歐拉方程，表示如下： （3-1） （3-2,三、課題主要原理和應(yīng)用公式,p壓力； 密度； f 外力； u 速度矢量， ； 矢量點(diǎn)積； 散度算子； 微分算子，也是梯度算子； 拉普拉斯算子,三、課題主要原理和應(yīng)用公式,方程(3-1)是由質(zhì)量守恒定律推導(dǎo)而得到的流體的質(zhì)量方程， 方程(3-2)為以動(dòng)量守恒定理為基礎(chǔ)，在連續(xù)流體力學(xué)中由牛頓第二定理推導(dǎo)而得到的流體的動(dòng)量方程,三、課題主要原理和應(yīng)用公式,N-S方程求解過程,四、

5、主要功能的實(shí)現(xiàn),下面我給大家錄了一段視頻，來展示我這段時(shí)間的成果,四、主要功能的實(shí)現(xiàn),1、3d模型的數(shù)據(jù)提取 這部分工作由體素化軟件和matlab工具提取數(shù)據(jù)。 (1) 體素化（Voxelization）是把三維模型用體素來表示，通過體素將最接近三維模型的幾何形式表示出來，體素化操作后產(chǎn)生的體素?cái)?shù)據(jù)集，這個(gè)數(shù)據(jù)集包含了模型的表面信息，以及模型的內(nèi)部信息,四、功能模塊的實(shí)現(xiàn),2) Matlab 數(shù)據(jù)提取 主要用到用到了兩個(gè)函數(shù)如下： header,voxels = load_voxel_mesh23(你得到的voxels文件名); header,voxels = load_voxel_normal8(你得到的voxels文件名); 最后得到的，的值分別為：11,51,36,四、主要功能的實(shí)現(xiàn),提取數(shù)據(jù)后馬的效果演示圖,四、功能模塊的實(shí)現(xiàn),2、懸浮菜單實(shí)現(xiàn) 添加懸浮菜單的主要作用是我們可以通過鼠標(biāo)控制煙霧的形成過程，而不需要直接去修改程序源代碼，給我們帶來了極大的方便，這里我設(shè)置了以下幾個(gè)功能： (1)添加控制煙霧顏色屬性和旋轉(zhuǎn)的按鈕。 (2)實(shí)現(xiàn)了鍵盤控制煙霧的運(yùn)