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EnSight中的流线、迹线、烟线和时间轴

(2014-06-12 11:13:05)
标签:

ensight

流线

烟线

时间轴

迹线

EnSight中的流线、迹线、烟线和时间轴

 

  维基百科把这种四种线定义为用来可视化流体的线。
  http://en.wikipedia.org/wiki/Streamlines,_streaklines,_and_pathlines

 

— 流线是沿着流体速度矢量的瞬间切线方向的一组曲线。它们显示了流体质点在任何时间点上的运动方向。
— 迹线是一个流体颗粒的运动轨迹。它们可以被理解为流体质子在一定时间内运动路线的“记录”。路线的方向取决于时间内的每一个时刻上流体的流线。
— 烟线是经过某个特定的空间点上所有流体颗粒的点的轨迹。染料逐渐通过一个固定的点注入流体,就延伸为一条烟线。


— 时间轴是由一组在时间内同一个瞬间被标记的一组流体颗粒形成的线,所创建的直线或曲线由于颗粒随时间推移运动而发生位移。

  EnSight可以将上述四种流体的线可视化。流线和迹线在EnSight里属于粒子追踪部件。只需简单地选择“流线”类型或者“迹线”类型。烟线和时间轴在EnSight里都由迹线导出。要将它们可视化,首先创建轨迹线,然后将迹线动画。正如“维基字典”也提到,如果你已经有一个稳态流,那么流线、迹线、烟线都是相同的。所以在EnSight里,你必须创建流线(轨迹的选项将会是灰色不可选的)。在稳态数据中,时间轴可以通过流线动画来创建。

  各类线举例如下(注意:在所有的示例中,流向均为从左到右):


1. 流线和迹线

  上图中,黄色的为流线,轨迹线为红色。两组粒子追踪同时从同一个地方发出,但黄色的流线持续只用粒子被发射的原时间步的流场;而红色轨迹线则同时使用以后时间步的流体信息。一般来说,对于非稳态流,你会想用轨迹线。然而,如果你要可视化一个时间步的流场(或者一次做一个时间步),那么应该使用流线。


2. 烟线

  红色的是单独一条轨迹线,蓝色和白色球是在某一个时间上的流体颗粒。红色迹线上的那一个白球是追踪着红色迹线的那个颗粒。那些蓝色的颗粒是在以后的时间上,在发出白色颗粒的相同地点释放出的颗粒。这就是所谓的烟线。其中每一个蓝色颗粒都有自己的、不同于红线的的轨迹,只不过此图中没有显示。


3. 时间轴

  红色的线是同一个时间不同的点的轨迹线,白球是追踪这些轨迹线的颗粒。白球因而形成了一个时间轴,可以对它进行动画,来显示时间的进展。绿球是后来的一个时间上与前面相同的点所形成的时间轴,它们追踪着一组不同的轨迹线。(此图中没有显示)

 

  注意:在一个湍流流体中,烟线和时间轴可能混淆在一起,以至于不能辨识为线。在这样的情况下,你可以通过创建更紧密的点来使线(点的序列)显得更明显;对于时间轴来说,可以减少轨迹线发射点的空间距离;而对于烟线,则可以减少从相同点发出的迹线的发射时间间隔。

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