Результаты расчетов значений температур, скоростей и прочих характеристик программой в топке котла, полученные на основе какой-либо математической модели трехмерного технического объекта, визуализируются программой DATA VISION. Визуализация возможна в двух- и трехмерном варианте. Трехмерная визуализация изготовлена с использованием драйверов DIRECTX 7.0 SDK, входящих в WIN32 [10], комплекта DELPHI VCL библиотеки компонентов DELPHIX 2000 (Япония). Приложение универсально и может отображать любое количество двух- или трехмерных характеристик, записанных в файл с заголовком в специальном для DATA VISION формате. Формат заголовка файла предусматривает автоматическую загрузку соответствующей динамически линкуемой библиотеки чтения с диска и визуализации в компонентах интерфейса приложения через драйверы VCL и WIN32 (рис. 1 – рис. 3).
Рис. 1. Результаты 2D визуализации скорости газа в топке котла библиотекой формата VIEW3D
Рис. 2. Результаты 3D визуализации скорости газа в топке котла библиотекой формата VIEW3D
Рис. 3. Результаты 3D визуализации концентрации частиц в топке котла БКЗ-420-140
Под каждый вид формата данных вычислений необходимо создать соответствующую динамическую библиотеку DLL (DYNAMIC LINK LIBRARY) или конвертер под стандартную библиотеку в комплекте VIEW3D. Так, если файл будет содержать данные, рассчитанные НОРМАТИВНЫМИ МЕТОДАМИ или на другом виде сеток, то для отображения создается новая DLL. Библиотеки подключаются автоматически в зависимости от открываемого файла.
Характеристики узлов сетки для многомерных расчетов заложены битовыми полями по 32 бита признаков на ячейку. Занесение признаков ячеек в драйвер DIRECT3DRM (DIRECT3D делится на RETAINED MODE, сокращенно RM, – абстрактный режим, и IMEDIATE MODE, сокращенно IM, непосредственный режим программирования контроллера трехмерной графики) происходит не полностью плоскостью с одинаковыми характеристиками ячеек, а каждая ячейка в отдельности. Это сокращает трудоемкость программирования отображения объекта. В результате можно воспользоваться технологиями PROGRESSIVE MESH фирмы INTEL для оптимизации отображения. Для этого необходимо заменить компонентную модель DELPHIX 2000 (Япония) в визуализации, поддерживающую DIRECTX до версии 7.0, на другую компонентную модель для DIRECTX 9.0, например WDIRECTX 1.0. DELPHIX не поддерживает последние драйвера потому-что дальнейшая поддержка компонент была прекращена производителем (HIROYUKI HORI, E-MAIL: hori@ingjapan.ne.jp, HOMEPAGE: http://www.yks.ne.jp/~hori/ ).
Использование 3-х мерного изображения не всегда эффективно при анализе потоков характеристик, поэтому в программу добавлена 2-х мерная визуализация. Она реализована посредством GUI (GRAPHICS USER INTERFACE) WIN32 с использованием стандартных компонентов DELPHI TCANVAS. Здесь сделана возможность задавать масштаб стрелок в пикселях. Также можно включить опцию равномерного распределения стрелок по области построения с расстоянием между ними в пикселях, указанных при установке размеров стрелок. При делении на DLL программного обеспечения есть некоторые трудности с оптимизацией VMT (VIRTUAL METHOD TABLE) объектной архитектуры приложения компилятором фирмы БОРЛАНД. Поэтому импорт в динамически линкуемую библиотеку загрузки формата и отображения структур GUI и DIRECTHAL из основного приложения возможен только на уровне HANDLE и COM (COMMON OBJECT MODEL) концепций. Импорт объектов VCL в динамических библиотеках предусмотрен, но не работает. Возможно в будущем БОРЛАНД ДЕЛФИ будет поддерживать импорт объектов на уровне готовых после применения конструктора виртуальных таблиц методов, но в данное время эта методика вызывает исключение (ошибку, EXCEPTION) ACCESS VIOLATION при импорте данных объекта времени выполнения.
Масштаб закраски можно менять посредством установки граничных значений максимума и минимума (экстремумов) для «просветления» необходимого диапазона характеристики. Имеется несколько стандартных значений экстремумов - «ГЛОБАЛЬНЫЙ» для установки по экстремумам данных и «ВИД 3D», «РАЗРЕЗ X», «РАЗРЕЗ Y», «РАЗРЕЗ Z» для установки экстремумов по текущим видам.
Имеется возможность импорта изображения в формате BMP (BITMAP) стандартными средствами VCL и данных в текстовом виде для построения линейных и двумерных графиков в EXCEL, SURFER или других видах электронных таблиц. Программа SEARCHER построена таким образом, что производит запись на диск каждые 10 итераций, и поэтому между итерациями возможен просмотр промежуточных результатов посредством DATA VISION. Такая организация позволяет записывать процесс вычисления как квазистационарный процесс при соответствующем задании констант скорости реакции вычислительной среды на итерационный процесс. Каждая итерация приравнена к какому-то временному интервалу и получается соответствующий временной интервал между записанными файлами. Данный набор файлов затем можно открыть функцией MULTISELECT диалогового окна OPEN FILE, т.е. выделить для открытия несколько файлов одновременно. После этого программа запросит каталог для сохранения графических файлов, в который будет штамповать текущую визуальную картину характеристики после отрисовки на экране. Перед штампованием на жесткий диск программа визуализации должна быть полностью настроена на текущую информацию, и имена файлов будут сформированы в соответствии с исходными именами файлов данных.