超大型三维有限元模型的快速可视化算法

邹 静， 纪洪广

（1. 清华大学水利水电工程系，北京 100084；2. 北京科技大学土木与环境学院，北京 100083）

超大型三维有限元模型的快速可视化算法

邹 静1,2， 纪洪广2

（1. 清华大学水利水电工程系，北京 100084；2. 北京科技大学土木与环境学院，北京 100083）

针对超大型三维有限元模型的特点，总结了其可视化任务的基本需求和关键算法。由此分别为网格、单元、剖面可视化，以及绘制彩色云图等不同任务，编制了结构简单、运行可靠的快速显示算法。通过具体工程实例与典型商业程序的对比验证，初步证明了该算法的可行性和优越性，有助于简化超大型有限元程序的编写过程。

三维有限元; 可视化; 彩色云图; 实体切割

随着矿山开采实践的不断深入，三维数值分析以强大的分析能力逐渐成为主流。由于实际工程尺度的加大，三维计算模型的规模快速增长。近年来，单元数从十年前的数千增长到数万，进而增加到数十万甚至超越一百万。即使不考虑本构模型复杂化的情况，矿山岩土分析也因此面临很大压力。如何快速、可靠地求解这些模型，是很有实际意义的问题。而在这些问题中，基于“所见即所得”的分析与测试需要，计算模型构造与成果的快速可视化，是一个无法逾越的重要环节。尽管基本的算法和思路已不鲜见，不少软件与程序包也已实现相应功能。但要么程序过于庞大，要么源代码受保护，编写简单高效的可视化模块始终存在不小挑战。原有算法或程序虽然在原理上依然正确，但由于先前缺乏相应的针对性，难免暴露问题出现反应迟钝的现象。……