CAE仿真算法生成结果无法可视化？看我如何写出自己的后处理！

本期想要给大家推荐的是一期CAE后处理技术经验分享，来自粉丝的投稿，个人感觉对后处理的开发帮助很大，等忙过这段时间，我也要一点一滴开始学习后处理的开发。

如果你此时正在网上漫无目的的寻找工业软件后处理技术的干货，不妨停下脚步，看一下木木的本期内容。

同时也欢迎粉丝们的投稿，通过木木这个平台分享更多干货内容。

随着工业化进程的不断加深，CAE 软件越来越多地被应用到各个领域，如机械、建筑、水利等关乎国民经济的传统领域，航空航天、军事国防、爆炸爆破等具有战略地位的核心领域，以及生物化学、天文学等应用前景较大的新兴领域。

有限元分析过程中产生相当数量的结果信息，这些信息要被分析者理解，并加以利用，可视化技术是非常重要的途径。科学计算可视化是将通过模拟计算和实验所获得数据运用计算机图形学、图像处理技术和计算机视觉转换为图形图像并显示出来的理论、方法和技术。

科学计算可视化涉及到的研究领域有计算机图形学、计算机视觉、图像处理、计算机辅助设计及图形用户界面等。科学计算可视化实现了人通过图像与海量数据之间的高效交流，使目前日益庞大的数据得到有效的处理，所以，科学计算可视化已成为当前计算机图形学研究的重要方向。

前面介绍了大背景，进一步的无论是各大高校还是科研院所，多数都是研究数值模拟算法，无论是结构、流体、还是电磁相关的理论与算法，然而对于后处理方面。大多是使用的商业化的后处理软件进行仿真数据的可视化，例如：

1. ANSYS Fluent 和 CFX Post-Processing Tools:ANSYS 提供的后处理工具，与其仿真软件无缝集成，强大而广泛用于流体和结构仿真数据的可视化。
2. Abaqus CAE:用于结构分析的强大工具，内置的可视化模块能处理复杂的有限元分析结果。
3. Tecplot:支持多种科学计算数据格式，尤其在流体力学领域被广泛使用，功能强大且用户界面友好。
4. Simulia Isight:Dassault Systèmes 提供的优化和可视化软件，用于增强仿真数据的分析和可视化效果。
5. ParaView: 一个非常流行的开源可视化工具，支持大规模数据集的处理和可视化，适用于多种类型的科学和工程数据。
6. VisIt:LLNL 开发的一个开源可视化工具，支持并行计算和大规模数据集的处理，适合多种数据类型的可视化。

然而。这里面存在一些问题：

1. 成熟的商业软件，代码不开源，无法实现自己的后处理程序与算法的无缝衔接。
2. 开源后处理软件，代码繁杂、水平不一，看不懂，用不上，还是无法与自己的算法衔接，定制化出自己的后处理软件。

那么如何完成一个自己的后处理软件呢？这里面涉及到了大量的技术，首先是C++ 编程水平、Qt图形界面编程能力，OpenGL/VTK等开源库的熟练掌握。同时，随着高性能计算机的发展，为了更加精确的仿真，网格绘制的越来越精确和细密，进而产生大规模时变数据集。面对这些巨大的数据，此外还需要OpenMP/MPI并行编程能力，从而实现大规模数据的并行渲染与可视化。

接下来进入正题了：本人呢，对于CAE软件后处理、科学计算可视化技术多年丰富的经验。可以基于C++、Qt、OpenGL/VTK、OpenMP/MPI进行大规模数据可视化软件的研发，可以与你的算法进行无缝衔接。

本人专业研发后处理器，支持VTK、Tecplot等标准格式及自定义格式文件的载入，能够全面涵盖结构化、非结构化、面网格、粒子点云及混合单元的可视化需求。该后处理器采用了前沿的高保真可视化算法，不仅支持标量场与矢量场的直观展现，还提供了详尽的仿真数据图表及曲线分析功能。

在标量场可视化方面，该后处理器支持物理量云图的精细绘制、等值面与等值线的精确描绘、材料属性的直观显示、数据探测的深入分析，以及隐函数截取平面的灵活应用。此外，该后处理器还提供了模型镜像、旋转、拉伸等几何变换方法，以及针对大规模标量场的先进体绘制渲染技术。

在矢量场可视化方面，后处理器展现了其卓越的性能，支持矢量颜色映射云图、矢量箭头、流线、迹线、脉线等多种可视化手段，为研究人员提供了丰富的选择。

针对大规模数据可视化面临的效率挑战，本后处理器采用了文件轻量化、数据下采样等优化策略，并结合OpenMP与MPI混合并行等可视化技术，成功实现了上亿网格数据规模场景的流畅渲染。

一些例子：

最后祝愿大家科研顺利，希望大家的科研旅程像穿越神奇森林，数据像小精灵自动排好队，实验就像煮咖啡一样简单，结果总能冒出出人意料的香气！愿每次熬夜都有披萨陪伴，每个灵感都像猫咪打呼噜一样温柔袭来。

来源：易木木响叮当