Visualization of Calculated Flow Fields Using Methods of Computer Graphics

컴퓨터 그래픽을 이용한 유동의 가시화

Developments in the emerging field of Computational Fluid Dynamics(CFD), which is made possible by the supercomputer technologies, introduce a new problem of analysing the massive amount of output produced. This problem is common to fields of computational science and engineering. Scientific visualization is to solve this problem by applying advanced technologies of computer graphics. Methods of scientific visualization are studded to visualize calculated flow fields. Different methods of scientific visualization has been surveyed, analysed and compared to select one method, iso-surface. Methods of constructing iso-surfaces from a 3-D data set have been studied. A new algorithm for constructing iso-surfaces has been developed. The algorithm can be classified as one of surface tiling methods. To develope a portable visualization system the international standard PHIGS PLUS and its implementation on X-Window system, PEX, have been selected as the development environment. A prototype of visualization system has been developed. The developed visualization system has been tried to visualize several well-known flow fields.

전산유체역학의 발달과 함께 그 계산결과를 가시화하기 위한 기술이 필요해졌으며, 여러 분야의 비슷한 요구를 충족시키기 위해 이용되고 있는 자연과학의 가시화 기술이 유동의 가시화를 위해 연구되었다. 이를 위해 근래에 다양한 분야에서 연구개발되고 있는 가시화 기술들을 조사하여 분석 및 비교하였고, 이것을 토대로 유동의 가시화에 적합한 기술을 선정하였다. 또한, 곡면조각을 부분적으로 생성해 내는(Surface Tiling) 방법으로 분류될 수 있는 등가면의 생성 알고리즘이 고안되었다. 실제의 가시화 시스템을 구현하기 위하여 국제표준인 PEX로 그래픽 개발환경을 선택하여 가시화 시스템이 개발되었으며, 개발된 가시화 시스템의 검증을 위해 잘 알려진 몇가지 유동에 대하여 가시화를 시도하였다.