【研究前沿】SPH仿真NASA美国航天局的小行星定向撞击

使用ParaView软件，可以通过光线追踪渲染（OSPRay）对平滑粒子流体动力学（SPH）的结果——点群数据，进行连续自由液面化的可视化。本文以一个水坝溃决的SPH结果作为样本，进行光线追踪的可视化。效果 1.SPH结果的加载和点高斯表示 启动ParaView，通过"Open"图标打开"Open File"窗口，导航到你解压数据的文件夹。带有连续编号的时间序列数据将以"文件名_..vtk"的格式显示，加载这些文件将作为时间序列数据加载。在这里，选择： ParticleData_Fluid_..vtk加载SPH点群数据。按下"Apply"按钮，将颜色设置为"velocity"，表示方法设置为"Point Gaussian"，并将 |Gaussian Radius| 0.02|设置后，进一步推进时间，将显示如下的点群。 2.SPH体插值 由于SPH的结果是点群数据，首先需要将其插值到体积数据（三维图像数据）。为此，使用SPH体插值滤波器。通过点击 Filters > Point Interpolation > SPH Volume Interpolator进行设置。在"Array Selections"下设置如下：·密度数组：density·质量数组：无·截断数组：无·空间步长：0.04 另外，在"Volume Parameters"中，指定包围解析区域的边界框及其分辨率（需要事先调查解析区域的坐标）。·显示框：不勾选·原点：-2, 0, -0.75·缩放：4, 3, 1.5按下"Apply"按钮，将表示方法设置为"Volume"，将以体积渲染的方式显示。 3.等值体积 为了在光线追踪中绘制，需要进一步提取表示水面的面形状。为此，使用提取等值体积的"Iso Volume"滤波器。点击 Filters > Alphabetical > Iso Volume并设置·输入标量：Shepard Summation·最小值：0.1应用后，将显示如下的等值体积。 4.光线追踪渲染 提取了所需的水面形状后，接下来设置光线追踪。在"Pipeline Browser"中选择"IsoVolume1"为选中状态，并将"Ray Tracing"设置如下：·材质：water 同时，在"Ray Traced Rendering"中勾选"Enable Ray Tracing"，并设置·后端：OSPRay pathtracer·每像素样本数：5·降噪：勾选如果查看器的背景色是黑色等暗色，可能不太容易看清楚。 5.视频 将上述设置应用于视频，可以得到如下效果。 来源：CFD饭圈