一种径向基函数支撑点的样本精简方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于结构网格、结构/非结构混合网格W及点云的动网格技术领域，具体 涉及一种径向基函数支撑点的样本精简方法。
【背景技术】
[0002] 动网格技术被广泛运用于气动外形优化设计、非定常流动仿真W及气动弹性力学 仿真中。高效的动网格技术是解决此类问题的关键技术之一，而且也是实现工程应该中最 重要的技术"瓶颈"。网格变形技术属于动网格技术的一种，在工程中有着广泛的应用。
[0003] 目前，网格变形技术一般分为结构网格变形技术和结构/非结构混合网格变形技 术。常用的结构网格变形技术有：超限插值网格变形技术、径向基函数网格变形技术等。常 用的结构/非结构混合网格变形技术有：弹黃拉伸网格变形技术、有限元网格变形技术、径 向基函数网格变形技术等。
[0004] 径向基函数网格变形技术是一类不依赖网格拓扑的网格变形方法，能够应用于任 意网格类型的网格变形技术。其网格变形能力极强，但是，当网格规模较大时，如果选择所 有的边界点作为径向基函数的支撑点，则计算量十分巨大，难W应用于工程实践。目前已经 提出了贪必算法来进行数据精简，减少径向基函数的支撑点，大大的提高了计算效率。但是 此贪必算法存在诸多缺陷。首先，一次只能增加一个样本点；其次，在搜索下一个样本点时， 需要在所有的边界点上进行搜索，耗时较多。
[0005] 因此，亟需研制一种径向基函数支撑点的样本精简方法，从而提高搜索径向基函 数支撑点的速度，满足工程需求。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种径向基函数支撑点的样本精简方法，从而提 高搜索径向基函数支撑点的速度，突破气动外形优化设计、非定常流动仿真W及气动弹性 力学仿真中的动网格技术"瓶颈"，满足工程需求。
[0007] 为了实现送一目的，本发明采取的技术方案是：
[0008] -种径向基函数支撑点的样本精简方法，包括如下步骤：
[0009] 步骤1、采集边界网格点坐标信息BC(X，y，Z);
[0010] 步骤2、采集边界网格点位置的改变量ABC(X，y，z);
[0011] 步骤3、根据步骤1所采集边界网格点坐标信息BC(x，y，z)，创建一组长方体盒子， 使每一个盒子中包含50~100个个边界网格点，剔除没有存放任何边界网格点的空盒子， 形成一组有效的盒子；
[001引步骤4、根据步骤1采集的BC(x, y, Z)、步骤2采集的ABC(X, y, Z) W及步骤3创 建的盒子构造每个盒子的控制点化t，其坐标信息化t(x，y，Z)为该盒子中所有网格点坐标 的平均值，控制点位置的改变量Δ化t(x，y，z)为该盒子中网格点位置改变量的平均值；
[0013] 步骤5、在步骤3所创建的盒子中任选3个盒子，并从每个盒子中任选一个边界网 格点作为径向基函数支撑点初始的样本空间；
[0014] 步骤6、W当前样本空间里的网格点作为径向基函数支撑点，计算每个盒子控制点 的位置的改变量Δ化巧(x，y，z)，搜索出改变量偏差I Δ化t(x，y，z) - Δ化巧(x，y，z) I最 大的3~5个盒子；
[0015] 步骤7、W当前样本空间里的网格点作为径向基函数支撑点，计算步骤6给出的每 个盒子中所有边界网格点改变量的偏差，找出每个盒子中偏差最大的边界网格点；
[0016] 步骤8、将步骤7获得的网格点加入径向基函数支撑点的样本空间；
[0017] 步骤9、当每个控制点Pet改变量的偏差小于系统根据精度需求设定的阀值时，转 到步骤10 ;否则转到步骤6 ;
[0018] 步骤10、W样本空间的网格点作为径向基函数支撑点，对体网格进行变形。
[0019] 进一步的，如上所述的一种径向基函数支撑点的样本精简方法，步骤3中，长方体 盒子的创建采用循环盒子切割法：首先创建一个覆盖所有边界网格点的长方体盒子，统计 此盒子中的边界网格点数，记为N，如果N〉100,则沿着此盒子边长最长的边的中点将盒子 一分为二，重新统计送两个新盒子中边界网格点数N，如果N〉100,则继续切割；否则，终止 切割。
[0020] 进一步的，如上所述的一种径向基函数支撑点的样本精简方法，步骤9中，系统根 据精度需求设定的阀值为1. 0X 10 4。
[0021] 本发明与普通贪必算法相比的有益效果：
[0022] (1)本发明减少了搜索样本点的时间。记所有的边界节点数为N，当前已有样 本点数为M，则普通的贪必算法在搜索新样本点的计算量为0 (M ·脚，而本发明的的 计算量为
举例说明，当N = 100000时，普通的贪必算法计算量为 0 (100000 · M)，而本发明的计算量仅为0 (1100 · M)，计算量约为普通贪必算法的1%。
[0023] (2)本发明可W-次产生多个样本点，而普通的贪必算法一次只能产生一个样本 点。普通的贪必算法搜索出的误差最大的前几个网格点往往距离较小，不宜均作为样本点 加入样本空间，而本发明是W组为单位进行搜索的，组与组之间的距离较大，且反应了本组 中网格点的总体偏差，所W把总体偏差较大的3-5个分组里面网格变形量偏差最大的点 作为样本点加入样本空间是合适的。因为每增加一个样本点，需要求解一次方程组，本发明 可W-次增加多个样本点，所W求解方程组的次数减少为普通贪必算法的20%-30%，大 大提高了网格变形的效率。
[0024] (3)本发明采用一组长方体对边界网格点进行分组，网格点与各分组之间的映射 关系非常易于获得，速度较快。
【附图说明】
[0025] 图1为边界网格点；
[0026] 图2为边界网格点的分组。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行进一步详细说明。
[0028] 本发明的数据样本精简方案为先用一组长方体将边界网格点进行分组，每