第四部分：VTK常用类详解（第114章 vtkStreamTracer流线追踪类）
文章目录
- 1 vtkStreamTracer流线追踪 - 流线追踪显示、流线追踪管理、流线追踪样式
-
- 1.1 流线追踪概念与原理
-
- 流线追踪的数学原理
- 积分方法
- 1.2 核心功能特性
-
- 积分方向控制
- 终止条件
- 种子点设置
- 1.3 数据结构与输出
-
- 输出数据结构
- 2 流线追踪操作 - 流线追踪位置、流线追踪大小、流线追踪内容
-
- 2.1 流线追踪位置控制
-
- 种子点分布策略
- 自适应种子点生成
- 2.2 流线追踪大小控制
-
- 步长控制
- 流线密度控制
- 2.3 流线追踪内容管理
-
- 属性插值
- 数据传递
- 3 流线追踪应用 - 流体可视化、流线追踪显示、流线追踪动画
-
- 3.1 流体可视化应用
-
- 管道流动可视化
- 涡流可视化
- 3.2 流线追踪显示技术
-
- 流线着色
- 流线宽度控制
- 3.3 流线追踪动画
-
- 时间演化动画
- 粒子追踪动画
- 4 流线追踪计算 - 流线追踪尺寸、流线追踪位置、流线追踪布局
-
- 4.1 流线追踪尺寸计算
-
- 自适应步长控制
- 流线长度计算
- 4.2 流线追踪位置计算
-
- 种子点优化分布
- 流线密度控制
- 4.3 流线追踪布局优化
-
- 流线排序与组织
- 流线聚类
- 5 示例：流线追踪 - 基于Examples/Visualization/StreamTracer.cxx
-
- 5.1 完整示例代码
- 5.2 示例解析
-
- 向量场创建
- 积分器选择
- 种子点分布
- 可视化增强
- 5.3 性能优化建议
-
- 并行处理
- 内存优化
- 渲染优化
- 总结
1 vtkStreamTracer流线追踪 - 流线追踪显示、流线追踪管理、流线追踪样式
1.1 流线追踪概念与原理
vtkStreamTracer是VTK中用于生成流线的核心过滤器类，它通过积分向量场来生成流线。流线追踪是计算流体力学(CFD)和科学可视化中的重要技术，用于显示流体在向量场中的运动轨迹。
流线追踪的数学原理
流线追踪基于以下微分方程：
dx/dt = v(x,t)
其中：
x是粒子位置v是速度向量场t是时间
对于稳态流场，方程简化为：
dx/dt = v(x)
积分方法
vtkStreamTracer支持多种数值积分方法：
- Runge-Kutta 2阶方法（默认）
- Runge-Kutta 4阶方法
- Runge-Kutta 4-5阶自适应方法