Flow Visualisation Application

Dieses Programm dient zur Visualisierung von Strömungsdaten. Die Datensätze sind in mehreren Dateien gespeichert, einer .gri-Datei und dazugehörige .dat-Dateien für jeden Zeitschritt. Unsere Visualisierung beschränkt sich auf Datensätze mit einem Zeitschritt.

Die Datensätze können auf unterschiedliche Art und Weise visualisiert werden: direkete Visualisierung mit Pfeilen in regelmäßigen Abständen, die die Strömungsrichtungen zeigen und indirekte Visualisierung mit Strömungslinien.

Die Pfeile können normalisiert, oder relativ zum größten Richtungsvektor angezeigt werden. Zudem kann man auch statt Pfeilen Hedgehogs verwenden, die aus einem Punkt bestehen (der genau an der Stelle des angezeigten Richtungsvektors sitzt) und einer kurzen Linie, die in Strömungsrichtung von diesem Punkt wegführt.

Die Streamlines können mit zwei Methoden berechnet werden. Mit Hilfe des Euler- oder des Runge-Kutta-Algorithmus zweiter Ordnung. Die Strömungslinien sind gemäß des Algorithmus
“Creating Evenly-Spaced Streamlines of Arbitrary Density”  von B. Jobard und  W. Lefer  gleichmäßig verteilt.

Zusätzliche Werte in den Datensätzen (in unserem Programm beziehen sich die Bezeichnungen "Pressure" und "Vorticity" auf den c_block-Datensatz) können ebenfalls als dahinterliegende farbkodierte Oberfläche angezeigt werden. Die Farbzuordnung kann interaktiv im Programm ausgewählt werden.

Für die Ausgabe wird OpenGL verwendet, die Vertex-Daten der Strömungslinien werden in einem Vertex-Buffer-Object gespeichert, damit (nach der Berechnung der Linien) eine schnelle Neuzeichnung bei Verschieben oder Zoomen der Ansicht erreicht wird.

Entstanden ist dieses Programm als Übungsbeispiel zu der Lehrveranstalung LU Visualisierung.

Gerhard Bogner, Dietmar Moritz
17.01.2007