直角坐標(biāo)系下非均勻FDTD網(wǎng)格生成系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著電磁場理論的發(fā)展和計(jì)算機(jī)性能的不斷提高，計(jì)算電磁學(xué)在最近幾年得到了長足的發(fā)展，其中，時(shí)域有限差分(FDTD)方法由于其獨(dú)特的性能和優(yōu)點(diǎn)得到了越來越廣泛的重視和應(yīng)用。如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)電磁場仿真，形象地再現(xiàn)不同介質(zhì)之間的電磁場變化、分布情況，能夠合理劃分計(jì)算域和自動生成網(wǎng)格，為后期進(jìn)行FDTD分析研究提供數(shù)據(jù)支持和可視化服務(wù)，這是當(dāng)前計(jì)算電磁學(xué)研究領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)。本文基于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)理論和OpenGL技術(shù)對電磁場FDTD網(wǎng)格生成和

2、圖形可視化展開研究，論文主要工作如下： (1)基于對稱曲線函數(shù)理論，提出了一種快速有效生成非均勻FDTD網(wǎng)格的算法，通過應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行，證明該算法不僅提高了網(wǎng)格計(jì)算的精度，而且生成網(wǎng)格合理、快速有效。 (2)基于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)理論和OpenGL技術(shù)對直角坐標(biāo)系下電磁場非均勻FDTD一維網(wǎng)格、二維網(wǎng)格、三維網(wǎng)格及截面網(wǎng)格圖形進(jìn)行了深入的分析研究，給出了相關(guān)網(wǎng)格圖形生成算法步驟，改進(jìn)了OpenGL，原有的消隱機(jī)制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格

3、圖形的消隱處理，提高了FDTD仿真及模擬計(jì)算網(wǎng)格圖形的質(zhì)量。 (3)基于Visual Basic 6.0開發(fā)平臺，完成了“直角坐標(biāo)系下的非均勻FDTD網(wǎng)格圖形生成系統(tǒng)”的整個開發(fā)工作，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全部功能，包括一維網(wǎng)格、二維網(wǎng)格、三維網(wǎng)格、截面網(wǎng)格圖形及物體幾何圖形的動態(tài)可視化，網(wǎng)格圖形多方向、多角度地檢查、調(diào)節(jié)和修改，網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)據(jù)及網(wǎng)格圖形的保存、導(dǎo)出功能等. 目前，該系統(tǒng)已開發(fā)成功，運(yùn)行情況良好，滿足了FDTD用