1、流體流動是自然界和工業(yè)生產中普遍存在的一種現(xiàn)象，對描述流體流動特性的流場的可視化研究可以幫助工程人員對機械零部件等進行優(yōu)化設計。目前關于二維流場可視化技術的研究已經比較成熟，但三維空間中流場的可視化問題還未能得到很好的解決。本文主要對管道內三維流場的交互可視化進行研究，選題對于研究流場結構對流體管道系統(tǒng)性能的影響具有重要的意義。 在分析了國內外可視化技術研究現(xiàn)狀的基礎上，選擇適合在虛擬環(huán)境下表達流場的幾何圖元技術，重點放在流線計

2、算和繪制算法的研究上。首先，提出了一種新的種子點生成方法，即將種子點平面的形狀設計成與管道橫截面形狀一致。對流線計算中的數(shù)值積分及點定位子過程進行了改進，提出根據(jù)雷諾數(shù)選擇積分方法的思想，并依據(jù)管道的幾何形狀，提出了分層搜索的點定位方法。為了便于在繪制流線時形成實時動畫，提出一種新的繪制流線的幾何圖元結構Streamline Arrow，并在該結構的基礎上，實現(xiàn)一幅圖像的多變量表示。其次，將流場可視化技術與動態(tài)流量軟測量技術結合，并融合