一种集成web技术的CFD程序开发方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机软件应用和计算流体力学领域，具体地说是一种集成web技术的CFD程序开发方法。
【背景技术】
[0002]计算流体力学(Computat1nal Fluid Dynamics, CFD)早期发展源于航空航天领域的需求。随着计算机技术的迅猛发展和CFD技术的日益成熟，CFD在航空航天、船舶舰艇、气象、石油勘探、汽车外形设计等工业应用领域发挥着越来越重要的作用。
[0003]CFD技术可以配合或者取代部分实验(如风洞实验、发动机测试)，以减少实验次数和测试时间，达到节省实验经费的目的。
[0004]同时CFD在流体的流动细节分析、流场机理研宄、扩大流动参数范围等许多方面能够弥补物理实验的不足，为工业制造提供直接可用的信息，从而提高工业设计的精细化水平。
[0005]为了发挥CFD的优势并使其在实际应用中起到应有的效果，高性能高可靠的CFD程序是必不可少的前提条件。
[0006]出于性能考虑，CFD程序主要使用C/C++/FORTRAN等高性能的编译型编程语言开发。使用这些编程语言开发的程序执行高效，但开发和调试周期长。许多CFD研宄人员开发的程序只实现了核心功能，并且是通过命令行(Command Line Interface, CLI)方式运行的程序。CLI程序性能较好，却对用户不够友好:用户需要熟练掌握其命令用法才能顺利运行程序。而开发出对用户友好的用户界面(Graphical User Interface,⑶I) 一般不是CFD研宄人员擅长的技能。
[0007]开发出集成传统GUI界面的CFD程序需要大量额外的工作和代码，并且开发GUI一般还依赖于操作系统，存在移植性的问题。
[0008]随着互联网的兴起，其互通互联和移动便捷的特性不仅深刻地影响了人们生活和工作等方面，还使得编程领域的思维和方向发生了重大变化:跨平台的编程语言和web开发语言蓬勃发展。例如Java，C#等跨平台编程语言，PHP, JavaScript，Python等web开发脚本语言越来越受到开发人员的青睐。虽然牺牲了一些性能，但这些语言基本上有着“一次编写，随处运行”的特性，能够快速上手，并且开发和调试十分便利。
[0009]结合HTML、CSS、JavaScript等web前端技术和PHP等web后端技术开发的应用有着天然跨平台和自带图形用户界面(GUI)的特点:web技术的展现基于浏览器，跨平台问题由浏览器负责，减轻了开发人员的负担；并且浏览器界面上元素都是可视的，用户可以通过鼠标点击或者触摸完成操作；
[0010]互联网随处可访问的特点加上使用相关技术开发的web平台，用户通过浏览器即可完成对后台服务程序管理，无需再通过传统终端连到服务器。
[0011]为了让CFD程序开发充分利用如今蓬勃发展的web技术上的优势和开发上的便捷性，亟需一种集成web技术的CFD程序开发方法。
【发明内容】
[0012]为了解决上述技术问题，本发明提出了一种集成web技术的CFD程序开发方法。该方法的技术任务是解决开发集成GUI界面的CFD程序缓慢和困难的问题，提供一种集成web技术的CFD程序快速开发方法。
[0013]本发明的技术方案实施过程如下:
[0014]步骤一:开发人员依据算法理论和功能需求，开发CFD程序的核心功能。这里核心功能主要指CFD程序的计算功能，而无需开发用于图形操作的用户界面；
[0015]步骤二:将CFD程序部署到服务器，确保其能在服务器上正常运行。由于开发机的软硬件环境和部署的服务器可能存在差异，所以采取从源代码编译的方式部署，使编译的程序更适应服务器的软硬件，以提高程序性能和计算效率；
[0016]步骤三:根据业务需求开发web界面，将CFD程序的接口以页面元素的形式向用户展示，用户能够通过可视化的web界面元素明白操作及其意义；
[0017]步骤四:开发web后台响应用户的操作请求。与CFD程序执行相关的操作，需要根据CFD接口与之对接，并将处理结果反馈给用户；
[0018]步骤五:部署web服务器。部署web服务器包括:
[0019]I)根据web开发平台技术，选择合适的web端服务程序。例如用PHP作为web后端的开发语言，可以使用nginx+php-fpm的组合；
[0020]2)根据安全性和访问控制要求，配置web服务端口、防火墙以及可信请求来源等安全设置；
[0021]3)配置web服务进程的权限，使其能正常调用部署好的CFD程序；确保程序执行所需的资源都能够正常获取；
[0022]4)完善web平台的授权和安全机制，确保用户的操作均在授权下完成，避免服务器资源被恶意用户窃取或者恶意用户绕开安全机制威胁服务器的安全稳定运行；
[0023]5)与CFD程序进行联调测试，确保功能正常可用、程序按照开发预期运行。
[0024]步骤六:部署系统上线，向授权用户开放；用户经过授权后可在web端查看和管理CFD任务，并通过web端下载执行结果。
[0025]本发明与现有技术手段相比所产生的有益效果是:
[0026]1.本发明将CFD核心功能的开发与GUI界面的开发剥离，让开发人员专注于各自擅长的领域，提高程序的性能；
[0027]2.本发明充分利用web技术带来的开发和调试便捷性，能够迅速开发出对用户友好的GUI界面，提尚用户体验；
[0028]3.本发明提供的集成web技术的CFD程序开发方法开发所得到的界面具有天然的跨平台特性:用户只需要浏览器即可访问，与操作系统无关；
[0029]4.本发明缩短了 CFD程序的GUI开发周期和bug调试时间，降低开发难度和成本，减轻了程序开发人员的负担；
[0030]5.本发明提供的方法充分利用互联网的优势，让用户对CFD的管理和操作不再局限于PC平台，也可以在移动端使用和操作；
[0031]6.本发明提供的一种集成web技术的CFD程序开发方法实用性强，易于推广。
【附图说明】
[0032]图1是本发明的集成web技术的CFD程序开发流程图；
[0033]图2是用户新建CFD程序任务的web界面图；
[0034]图3是用户管理和查看CFD任务的web界面图。
【具体实施方式】
[0035]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的方法进行清楚、完整的描述。所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性工作的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]如附图1所示，本发明提供的一种集成web技术的CFD程序开发方法首先让CFD开发人员开发CFD程序的核心功能和模块，然后将CFD程序部署到服务器端使其正常提供服务。与此同时，开发人员根据设计和需求开发web用户界面，之后