JP3048794B2 - 軌跡算出方法 - Google Patents
軌跡算出方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はベクトル場データより軌
跡を算出する軌跡算出方法に関し、特に流体の流速ベク
トル値に基づいて解析領域内の仮想的な粒子の軌跡を算
出する軌跡算出方法に関する。
跡を算出する軌跡算出方法に関し、特に流体の流速ベク
トル値に基づいて解析領域内の仮想的な粒子の軌跡を算
出する軌跡算出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】物理空間における物理量の連続的な分布
に対して、実験や数値解析が行われたとする。物理量が
ベクトル量である場合（例えば、流体の速度）は、空間
内に設定した有限個の点におけるベクトル値（例えば、
流速ベクトル）が得られる。ベクトル値の空間内におけ
る分布の特徴、すなわち、大きさ、方向の規則性を視覚
的にとらえるために、空間内に大きさ、質量のない仮想
的な粒子を設定してその軌跡を算出することが従来行わ
れてきた（例えば、特開平４−２６４９５８号公報）。
に対して、実験や数値解析が行われたとする。物理量が
ベクトル量である場合（例えば、流体の速度）は、空間
内に設定した有限個の点におけるベクトル値（例えば、
流速ベクトル）が得られる。ベクトル値の空間内におけ
る分布の特徴、すなわち、大きさ、方向の規則性を視覚
的にとらえるために、空間内に大きさ、質量のない仮想
的な粒子を設定してその軌跡を算出することが従来行わ
れてきた（例えば、特開平４−２６４９５８号公報）。
【０００３】図６を参照すると、従来の軌跡算出方法
は、軌跡を算出する開始点を設定する軌跡算出開始点設
定ステップ１０と、ベクトル値記憶部６０からベクトル
値とベクトル値算出点とを参照して軌跡線分の終端点を
算出する軌跡線分終端点算出ステップ２０と、軌跡算出
の終了を判定して算出した軌跡点列を軌跡点列記憶部８
０に格納する軌跡算出終了判定ステップ５０とからな
る。
は、軌跡を算出する開始点を設定する軌跡算出開始点設
定ステップ１０と、ベクトル値記憶部６０からベクトル
値とベクトル値算出点とを参照して軌跡線分の終端点を
算出する軌跡線分終端点算出ステップ２０と、軌跡算出
の終了を判定して算出した軌跡点列を軌跡点列記憶部８
０に格納する軌跡算出終了判定ステップ５０とからな
る。
【０００４】まず、軌跡算出開始点設定ステップ１０で
は、軌跡算出開始点Ｐ０と軌跡の計算ステップ幅ｔを入
力し、軌跡線分先端点Ｐｎに軌跡算出開始点Ｐ０を設定
して、この軌跡算出開始点Ｐ０を軌跡点列記憶部８０へ
格納する。
は、軌跡算出開始点Ｐ０と軌跡の計算ステップ幅ｔを入
力し、軌跡線分先端点Ｐｎに軌跡算出開始点Ｐ０を設定
して、この軌跡算出開始点Ｐ０を軌跡点列記憶部８０へ
格納する。
【０００５】次に、軌跡線分終端点算出ステップ２０で
は、ベクトル値記憶部６０から各ベクトル値算出点にお
けるベクトル値を参照して軌跡線分先端点Ｐｎにおける
ベクトル値Ｖ（Ｐｎ）を算出する。また、軌跡線分先端
点Ｐｎ、この軌跡線分先端点Ｐｎにおけるベクトル値Ｖ
（Ｐｎ）および計算ステップ幅ｔを用いて、軌跡線分終
端点Ｐｎ+1を算出する。
は、ベクトル値記憶部６０から各ベクトル値算出点にお
けるベクトル値を参照して軌跡線分先端点Ｐｎにおける
ベクトル値Ｖ（Ｐｎ）を算出する。また、軌跡線分先端
点Ｐｎ、この軌跡線分先端点Ｐｎにおけるベクトル値Ｖ
（Ｐｎ）および計算ステップ幅ｔを用いて、軌跡線分終
端点Ｐｎ+1を算出する。
【０００６】次に、軌跡算出終了判定ステップ５０で
は、軌跡線分終端点Ｐｎ+1を軌跡点列記憶部８０に格納
する。軌跡算出の終了を判定した結果、軌跡の作成を続
行する場合は、軌跡線分先端点Ｐｎを軌跡線分終端点Ｐ
ｎ+1で置き換えて、軌跡線分終端点算出ステップ２０の
処理に戻り、次の軌跡線分の算出を続行する。
は、軌跡線分終端点Ｐｎ+1を軌跡点列記憶部８０に格納
する。軌跡算出の終了を判定した結果、軌跡の作成を続
行する場合は、軌跡線分先端点Ｐｎを軌跡線分終端点Ｐ
ｎ+1で置き換えて、軌跡線分終端点算出ステップ２０の
処理に戻り、次の軌跡線分の算出を続行する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の軌跡算出方法では、例えば、図７のように解析領
域７２０において、流体が存在しないため流速ベクトル
値を算出する必要のない障害物領域７１０を設定した場
合に、この障害物を考慮していないため、障害物付近で
正確な軌跡が算出できないという問題がある。
従来の軌跡算出方法では、例えば、図７のように解析領
域７２０において、流体が存在しないため流速ベクトル
値を算出する必要のない障害物領域７１０を設定した場
合に、この障害物を考慮していないため、障害物付近で
正確な軌跡が算出できないという問題がある。
【０００８】図８（ａ）を参照すると、２次元解析領域
において、空間内の各格子点上に、数値解析結果である
ベクトル値算出点８１０があり、軌跡線分先端点Ｐｎ８
２０におけるベクトル値を表すＶ（Ｐｎ）８３０と、上
述の方法により算出された軌跡線分終端点Ｐｎ+1 ８４
０が図示されている。
において、空間内の各格子点上に、数値解析結果である
ベクトル値算出点８１０があり、軌跡線分先端点Ｐｎ８
２０におけるベクトル値を表すＶ（Ｐｎ）８３０と、上
述の方法により算出された軌跡線分終端点Ｐｎ+1 ８４
０が図示されている。
【０００９】一方、図８（ｂ）を参照すると、上述の方
法により算出された軌跡線分終端点Ｐｎ+1 ８４０は、
障害物領域８５０があるにもかかわらず図８（ａ）と同
様の場所に算出されてしまっており、実際の物理的空間
を反映していないことになる。
法により算出された軌跡線分終端点Ｐｎ+1 ８４０は、
障害物領域８５０があるにもかかわらず図８（ａ）と同
様の場所に算出されてしまっており、実際の物理的空間
を反映していないことになる。
【００１０】これに対して、数値解析の段階では物理量
に対する障害物の影響を考慮しているため、その結果得
られたベクトル値は障害物付近では障害物を通過するよ
うな軌跡が存在しないように分布しているはずである。
に対する障害物の影響を考慮しているため、その結果得
られたベクトル値は障害物付近では障害物を通過するよ
うな軌跡が存在しないように分布しているはずである。
【００１１】また、数値解析の際に障害物を設定する場
合、解析領域と障害物の境界上における物理量を障害物
の性質に応じて算出する場合がある。例えば、流体解析
で流速ベクトル値を算出する際には、障害物設定時に障
害物表面の摩擦の有無によって、「すべり有」や「すべ
り無」などの障害物の性質を指定することがある。この
ような場合には、軌跡算出時にも障害物表面の種類によ
って境界上の流速ベクトル値を算出する必要がある。
合、解析領域と障害物の境界上における物理量を障害物
の性質に応じて算出する場合がある。例えば、流体解析
で流速ベクトル値を算出する際には、障害物設定時に障
害物表面の摩擦の有無によって、「すべり有」や「すべ
り無」などの障害物の性質を指定することがある。この
ような場合には、軌跡算出時にも障害物表面の種類によ
って境界上の流速ベクトル値を算出する必要がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】 上述した問題点を解決
するために本願発明では、物理空間の各点におけるベク
トル値から任意点における軌跡線分を算出する軌跡算出
方法において、前記軌跡線分の算出開始点を設定して軌
跡点列記憶部に格納する軌跡算出開始点設定ステップ
と、ベクトル値記憶部から解析空間内の各点におけるベ
クトル値を参照して軌跡線分の終端点を算出して前記軌
跡線分を求める軌跡線分終端点算出ステップと、障害物
境界データ記憶部から解析空間における障害物との境界
位置を参照して前記軌跡線分終端点算出ステップで算出
した前記軌跡線分と障害物境界とが交差しているかどう
かを判定する障害物通過判定ステップと、この障害物通
過判定ステップにより交差すると判定された場合に、障
害物境界と交差しない軌跡線分を再度生成する障害物境
界処理ステップと、軌跡算出の終了を判定してその結果
終了する場合には算出された前記軌跡線分を前記軌跡点
列記憶部に格納する軌跡算出終了判定ステップとを有す
る。
するために本願発明では、物理空間の各点におけるベク
トル値から任意点における軌跡線分を算出する軌跡算出
方法において、前記軌跡線分の算出開始点を設定して軌
跡点列記憶部に格納する軌跡算出開始点設定ステップ
と、ベクトル値記憶部から解析空間内の各点におけるベ
クトル値を参照して軌跡線分の終端点を算出して前記軌
跡線分を求める軌跡線分終端点算出ステップと、障害物
境界データ記憶部から解析空間における障害物との境界
位置を参照して前記軌跡線分終端点算出ステップで算出
した前記軌跡線分と障害物境界とが交差しているかどう
かを判定する障害物通過判定ステップと、この障害物通
過判定ステップにより交差すると判定された場合に、障
害物境界と交差しない軌跡線分を再度生成する障害物境
界処理ステップと、軌跡算出の終了を判定してその結果
終了する場合には算出された前記軌跡線分を前記軌跡点
列記憶部に格納する軌跡算出終了判定ステップとを有す
る。
【００１３】
【００１４】
【実施例】次に本願第１の発明の軌跡算出方法の一実施
例について図面を参照して詳細に説明する。
例について図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】図１を参照すると、本願発明の一実施例の
軌跡算出方法は、軌跡を算出する開始点を設定する軌跡
算出開始点設定ステップ１０と、ベクトル値記憶部６０
からベクトル値とベクトル値算出点とを参照して軌跡線
分の終端点を算出する軌跡線分終端点算出ステップ２０
と、障害物境界データ記憶部７０から解析空間における
障害物との境界位置を参照して軌跡線分終端点算出ステ
ップ２０で算出した軌跡線分と障害物境界とが交差して
いるかどうかを判定する障害物通過判定ステップ３０
と、障害物境界と交差しないように再度軌跡線分を生成
する障害物境界処理ステップ４０と、軌跡算出の終了を
判定して算出した軌跡点列を軌跡点列記憶部８０に格納
する軌跡算出終了判定ステップ５０とからなる。
軌跡算出方法は、軌跡を算出する開始点を設定する軌跡
算出開始点設定ステップ１０と、ベクトル値記憶部６０
からベクトル値とベクトル値算出点とを参照して軌跡線
分の終端点を算出する軌跡線分終端点算出ステップ２０
と、障害物境界データ記憶部７０から解析空間における
障害物との境界位置を参照して軌跡線分終端点算出ステ
ップ２０で算出した軌跡線分と障害物境界とが交差して
いるかどうかを判定する障害物通過判定ステップ３０
と、障害物境界と交差しないように再度軌跡線分を生成
する障害物境界処理ステップ４０と、軌跡算出の終了を
判定して算出した軌跡点列を軌跡点列記憶部８０に格納
する軌跡算出終了判定ステップ５０とからなる。
【００１６】まず、軌跡算出開始点設定ステップ１０
は、軌跡算出開始点Ｐ０と軌跡の計算ステップ幅ｔを入
力し、軌跡線分先端点ＰｎにＰ０を設定し、Ｐ０を軌跡
点列記憶部８０に格納する。
は、軌跡算出開始点Ｐ０と軌跡の計算ステップ幅ｔを入
力し、軌跡線分先端点ＰｎにＰ０を設定し、Ｐ０を軌跡
点列記憶部８０に格納する。
【００１７】次に、軌跡線分終端点算出ステップ２０
は、軌跡線分先端点Ｐｎを入力し、Ｐｎにおけるベクト
ルＶ（Ｐｎ）を、ベクトル値記憶部６０に格納されてい
る各ベクトル値算出点におけるベクトル値から算出す
る。そして、軌跡線分終端点Ｐｎ+1を、軌跡線分先端点
Ｐｎにベクトル値Ｖ（Ｐｎ）をｔ（計算ステップ幅）倍
したものを加えた値として算出する。
は、軌跡線分先端点Ｐｎを入力し、Ｐｎにおけるベクト
ルＶ（Ｐｎ）を、ベクトル値記憶部６０に格納されてい
る各ベクトル値算出点におけるベクトル値から算出す
る。そして、軌跡線分終端点Ｐｎ+1を、軌跡線分先端点
Ｐｎにベクトル値Ｖ（Ｐｎ）をｔ（計算ステップ幅）倍
したものを加えた値として算出する。
【００１８】次に、障害物通過判定ステップ３０は、軌
跡線分先端点Ｐｎと軌跡線分終端点Ｐｎ+1とを結ぶ線分
と、障害物境界データ記憶部７０に格納されている解析
領域内における障害物との境界を表す障害物境界位置デ
ータＬｍとの交差の有無を調べ、軌跡線分ＰｎＰｎ+1と
交差する障害物境界がある場合は障害物境界処理ステッ
プ４０へ進む。また、交差しない場合は軌跡算出終了判
定ステップ５０へ進む。
跡線分先端点Ｐｎと軌跡線分終端点Ｐｎ+1とを結ぶ線分
と、障害物境界データ記憶部７０に格納されている解析
領域内における障害物との境界を表す障害物境界位置デ
ータＬｍとの交差の有無を調べ、軌跡線分ＰｎＰｎ+1と
交差する障害物境界がある場合は障害物境界処理ステッ
プ４０へ進む。また、交差しない場合は軌跡算出終了判
定ステップ５０へ進む。
【００１９】交差がある場合に行われる障害物境界処理
ステップ４０では、障害物を通過しないように軌跡線分
終端点を修正するステップである。処理の詳細について
は後述する。この軌跡線分終端点修正後、再び障害物通
過判定ステップ３０に戻り、軌跡線分と障害物境界位置
データＬｍとの交差の有無を調べて、交差していれば再
度障害物境界処理ステップ４０へ進み、交差しない場合
は軌跡算出終了判定ステップ５０へ進む。
ステップ４０では、障害物を通過しないように軌跡線分
終端点を修正するステップである。処理の詳細について
は後述する。この軌跡線分終端点修正後、再び障害物通
過判定ステップ３０に戻り、軌跡線分と障害物境界位置
データＬｍとの交差の有無を調べて、交差していれば再
度障害物境界処理ステップ４０へ進み、交差しない場合
は軌跡算出終了判定ステップ５０へ進む。
【００２０】軌跡算出終了判定ステップ５０では、ここ
までの処理で算出された軌跡線分終端点Ｐｎ+1を軌跡点
列記憶部８０に格納する。そして、軌跡算出の終了を判
定して、その結果まだ軌跡の作成を続行すると判断した
場合は、軌跡線分先端点Ｐｎを軌跡線分終了点Ｐｎ+1で
置き換えて、軌跡線分終端点算出ステップ２０の処理に
戻る。
までの処理で算出された軌跡線分終端点Ｐｎ+1を軌跡点
列記憶部８０に格納する。そして、軌跡算出の終了を判
定して、その結果まだ軌跡の作成を続行すると判断した
場合は、軌跡線分先端点Ｐｎを軌跡線分終了点Ｐｎ+1で
置き換えて、軌跡線分終端点算出ステップ２０の処理に
戻る。
【００２１】次に障害物境界処理ステップ４０の処理に
ついて説明する。図２を参照すると、障害物境界処理ス
テップ４０の前後の処理の流れ図において、ステップ２
１０とステップ２２０が軌跡線分終端点算出ステップ２
０に相当し、ステップ２３０とステップ２５０が障害物
通過判定ステップ３０に相当し、ステップ２４０が障害
物境界処理ステップ４０に相当する。まず、ステップ２
１０においてＰｎ+1を算出後、ステップ２２０において
Ｐｎ+1を適応化終端点Ｐａの初期値とし、さらに軌跡の
計算ステップ幅ｔを適応化計算ステップ幅ｔａの初期値
とする。そして、ステップ２３０において線分ＰｎＰａ
と障害物境界データ記憶部７０に格納されている解析領
域内の障害物境界位置データＬｍとの交差の有無を調べ
て、線分ＰｎＰａと交差する障害物境界がある場合には
ステップ２４０に進み、交差しない場合にはステップ２
５０に進む。
ついて説明する。図２を参照すると、障害物境界処理ス
テップ４０の前後の処理の流れ図において、ステップ２
１０とステップ２２０が軌跡線分終端点算出ステップ２
０に相当し、ステップ２３０とステップ２５０が障害物
通過判定ステップ３０に相当し、ステップ２４０が障害
物境界処理ステップ４０に相当する。まず、ステップ２
１０においてＰｎ+1を算出後、ステップ２２０において
Ｐｎ+1を適応化終端点Ｐａの初期値とし、さらに軌跡の
計算ステップ幅ｔを適応化計算ステップ幅ｔａの初期値
とする。そして、ステップ２３０において線分ＰｎＰａ
と障害物境界データ記憶部７０に格納されている解析領
域内の障害物境界位置データＬｍとの交差の有無を調べ
て、線分ＰｎＰａと交差する障害物境界がある場合には
ステップ２４０に進み、交差しない場合にはステップ２
５０に進む。
【００２２】ステップ２４０においては、適応化計算ス
テップ幅ｔａをｔより小さく設定し、障害物を通過しな
いように軌跡線分終端点を修正する。そのために、適応
化計算ステップ幅ｔａを半分にして、すなわちｔａを１
／２ｔａで置き換えると共に、ベクトル値Ｖ（Ｐｎ）を
適応化計算ステップ幅ｔａ倍したものを軌跡線分先端点
Ｐｎに加えた値を、適応化終端点Ｐａとして算出する。
その後、再びステップ２３０に戻り、線分ＰｎＰａと障
害物境界データ記憶部７０に格納されている解析領域内
の障害物境界位置データＬｍとの交差の有無を調べて、
線分ＰｎＰａと交差する障害物境界がある場合にはステ
ップ２４０に進み、交差しない場合にはステップ２５０
に進む。ステップ２５０では適応化終端点Ｐａを軌跡線
分終端点Ｐｎ+1として次の軌跡算出終了判定ステップ５
０に進む。以下、ステップ５０で軌跡の作成を続行する
と判断した場合を考える。次の軌跡線分算出をステップ
２０から行う。まず、前軌跡線分におけるＰｎ+1を軌跡
線分先端点に設定する。ベクトル値記憶部６０には、有
限個のベクトル値データＶ（ｘ）およびベクトル値算出
点データｘが格納されている。これらのＶ（ｘ）は、物
理空間において連続的に分布する物理量から、実験や数
値解析により、空間内に設定した有限個の点ｘにおいて
得たデータである。ステップ２４０の処理から、Ｐn+1
はＰnよりも障害物境界に近く設定される。ベクトル値
記憶部６０に格納されたデータよりＶ（Ｐn+1）を算出
するが、このため、Ｖ（Ｐn+1）はＶ（Ｐn）よりも障害
物境界の影響を反映した値に算出され、Ｖ（Ｐn+1）を
使用することで適正な軌跡が算出される。
テップ幅ｔａをｔより小さく設定し、障害物を通過しな
いように軌跡線分終端点を修正する。そのために、適応
化計算ステップ幅ｔａを半分にして、すなわちｔａを１
／２ｔａで置き換えると共に、ベクトル値Ｖ（Ｐｎ）を
適応化計算ステップ幅ｔａ倍したものを軌跡線分先端点
Ｐｎに加えた値を、適応化終端点Ｐａとして算出する。
その後、再びステップ２３０に戻り、線分ＰｎＰａと障
害物境界データ記憶部７０に格納されている解析領域内
の障害物境界位置データＬｍとの交差の有無を調べて、
線分ＰｎＰａと交差する障害物境界がある場合にはステ
ップ２４０に進み、交差しない場合にはステップ２５０
に進む。ステップ２５０では適応化終端点Ｐａを軌跡線
分終端点Ｐｎ+1として次の軌跡算出終了判定ステップ５
０に進む。以下、ステップ５０で軌跡の作成を続行する
と判断した場合を考える。次の軌跡線分算出をステップ
２０から行う。まず、前軌跡線分におけるＰｎ+1を軌跡
線分先端点に設定する。ベクトル値記憶部６０には、有
限個のベクトル値データＶ（ｘ）およびベクトル値算出
点データｘが格納されている。これらのＶ（ｘ）は、物
理空間において連続的に分布する物理量から、実験や数
値解析により、空間内に設定した有限個の点ｘにおいて
得たデータである。ステップ２４０の処理から、Ｐn+1
はＰnよりも障害物境界に近く設定される。ベクトル値
記憶部６０に格納されたデータよりＶ（Ｐn+1）を算出
するが、このため、Ｖ（Ｐn+1）はＶ（Ｐn）よりも障害
物境界の影響を反映した値に算出され、Ｖ（Ｐn+1）を
使用することで適正な軌跡が算出される。
【００２３】上述したように、本願第１の発明の軌跡算
出方法では、物理空間の各点におけるベクトル値から解
析空間内での軌跡を算出する際、障害物境界付近で計算
ステップ幅を小さく設定することにより、障害物境界に
より近いベクトル値算出点の、障害物の影響がより大き
く現れたベクトル値を用いて、障害物と交差することな
しに適正な軌跡を算出することができる。
出方法では、物理空間の各点におけるベクトル値から解
析空間内での軌跡を算出する際、障害物境界付近で計算
ステップ幅を小さく設定することにより、障害物境界に
より近いベクトル値算出点の、障害物の影響がより大き
く現れたベクトル値を用いて、障害物と交差することな
しに適正な軌跡を算出することができる。
【００２４】 次に、請求項１に係る発明の二つ目の実
施例である、障害物設定時に障害物の性質を指定し、解
析領域と障害物の境界上におけるベクトル値データが算
出可能である場合の軌跡算出方法について、図面を参照
して詳細に説明する。
施例である、障害物設定時に障害物の性質を指定し、解
析領域と障害物の境界上におけるベクトル値データが算
出可能である場合の軌跡算出方法について、図面を参照
して詳細に説明する。
【００２５】 図３を参照すると、本願発明の一実施例
の軌跡算出方法は、軌跡を算出する開始点を設定する軌
跡算出開始点設定ステップ１０と、ベクトル値記憶部６
０からベクトル値とベクトル値算出点とを参照して軌跡
線分の終端点を算出する軌跡線分終端点算出ステップ２
０と、障害物境界データ記憶部７０から解析空間におけ
る障害物との境界位置を参照して軌跡線分終端点算出ス
テップ２０で算出した軌跡線分と障害物境界とが交差し
ているかどうかを判定する障害物通過判定ステップ３０
と、障害物境界と交差しないようにすると共に障害物境
界上におけるベクトル値データを用いて再度軌跡線分を
生成する障害物境界処理ステップ４０と、軌跡算出の終
了を判定して算出した軌跡点列を軌跡点列記憶部８０に
格納する軌跡算出終了判定ステップ５０とからなる。上
記の軌跡算出開始点設定ステップ１０、軌跡線分終端点
算出ステップ２０および軌跡算出終了判定ステップ５０
は、本願第１の発明と同様の処理を行なうものである。
の軌跡算出方法は、軌跡を算出する開始点を設定する軌
跡算出開始点設定ステップ１０と、ベクトル値記憶部６
０からベクトル値とベクトル値算出点とを参照して軌跡
線分の終端点を算出する軌跡線分終端点算出ステップ２
０と、障害物境界データ記憶部７０から解析空間におけ
る障害物との境界位置を参照して軌跡線分終端点算出ス
テップ２０で算出した軌跡線分と障害物境界とが交差し
ているかどうかを判定する障害物通過判定ステップ３０
と、障害物境界と交差しないようにすると共に障害物境
界上におけるベクトル値データを用いて再度軌跡線分を
生成する障害物境界処理ステップ４０と、軌跡算出の終
了を判定して算出した軌跡点列を軌跡点列記憶部８０に
格納する軌跡算出終了判定ステップ５０とからなる。上
記の軌跡算出開始点設定ステップ１０、軌跡線分終端点
算出ステップ２０および軌跡算出終了判定ステップ５０
は、本願第１の発明と同様の処理を行なうものである。
【００２６】図４を参照すると、ステップ４１０が軌跡
線分終端点算出ステップ２０に相当し、ステップ４２０
が障害物通過判定ステップ３０に相当し、ステップ４３
０、ステップ４４０およびステップ４５０が障害物境界
処理ステップ４０に相当する。まず、ステップ４１０に
おいて軌跡線分終了点Ｐｎ+1を算出後、ステップ４２０
において線分ＰｎＰｎ+1と障害物境界データ記憶部７０
に格納されている解析領域内の障害物境界位置データＬ
ｍとの交差の有無を調べて、線分ＰｎＰｎ+1と交差する
障害物境界がある場合にはステップ４３０に進み、交差
しない場合にはそのまま軌跡算出終了判定ステップ５０
に進む。
線分終端点算出ステップ２０に相当し、ステップ４２０
が障害物通過判定ステップ３０に相当し、ステップ４３
０、ステップ４４０およびステップ４５０が障害物境界
処理ステップ４０に相当する。まず、ステップ４１０に
おいて軌跡線分終了点Ｐｎ+1を算出後、ステップ４２０
において線分ＰｎＰｎ+1と障害物境界データ記憶部７０
に格納されている解析領域内の障害物境界位置データＬ
ｍとの交差の有無を調べて、線分ＰｎＰｎ+1と交差する
障害物境界がある場合にはステップ４３０に進み、交差
しない場合にはそのまま軌跡算出終了判定ステップ５０
に進む。
【００２７】ステップ４３０では、線分ＰｎＰｎ+1と障
害物境界位置データＬｍとの交差点Ｐｃを算出し、その
位置に対応する障害物表面の種類により境界上における
ベクトル値Ｖ（Ｐｃ）を設定する。また、ステップ４４
０では、交差点Ｐｃから軌跡線分先端点Ｐｎを引いたも
のをベクトル値Ｖ（Ｐｎ）で割ったものを交差計算ステ
ップ幅ｔｃとする。そして、ステップ４５０において、
ベクトルＶ（Ｐｃ）を計算ステップ幅（ｔ−ｔｃ）倍し
たものを交差点位置Ｐｃに加えて、軌跡線分終端点Ｐｎ
+1を算出し直す。これにより、障害物境界と交差しない
ようにすると共に障害物境界上の性質を考慮した軌跡を
生成する。
害物境界位置データＬｍとの交差点Ｐｃを算出し、その
位置に対応する障害物表面の種類により境界上における
ベクトル値Ｖ（Ｐｃ）を設定する。また、ステップ４４
０では、交差点Ｐｃから軌跡線分先端点Ｐｎを引いたも
のをベクトル値Ｖ（Ｐｎ）で割ったものを交差計算ステ
ップ幅ｔｃとする。そして、ステップ４５０において、
ベクトルＶ（Ｐｃ）を計算ステップ幅（ｔ−ｔｃ）倍し
たものを交差点位置Ｐｃに加えて、軌跡線分終端点Ｐｎ
+1を算出し直す。これにより、障害物境界と交差しない
ようにすると共に障害物境界上の性質を考慮した軌跡を
生成する。
【００２８】 図５を参照すると、２次元解析領域にお
いて、空間内の各格子点上に、数値解析結果であるベク
トル値算出点５１０があり、軌跡線分先端点Ｐｎ５２０
から修正前軌跡線分終端点５４０への線分である修正前
軌跡線分５３０と障害物境界位置データＬｍ５８０との
交差点Ｐｃ５５０が図示されている。ここでは、障害物
表面の摩擦がない「すべり有」の状態を表しており、修
正後軌跡線分終端点５６０は、交差点Ｐｃ５５０から右
方向にすべった場所に位置付けられている。
いて、空間内の各格子点上に、数値解析結果であるベク
トル値算出点５１０があり、軌跡線分先端点Ｐｎ５２０
から修正前軌跡線分終端点５４０への線分である修正前
軌跡線分５３０と障害物境界位置データＬｍ５８０との
交差点Ｐｃ５５０が図示されている。ここでは、障害物
表面の摩擦がない「すべり有」の状態を表しており、修
正後軌跡線分終端点５６０は、交差点Ｐｃ５５０から右
方向にすべった場所に位置付けられている。
【００２９】 上述したように、請求項１に係る発明の
二つ目の実施例における軌跡算出方法では、物理空間の
各点におけるベクトル値から解析空間内での軌跡を算出
する際、障害物表面の性質を反映した適正な軌跡を算出
することができる。
二つ目の実施例における軌跡算出方法では、物理空間の
各点におけるベクトル値から解析空間内での軌跡を算出
する際、障害物表面の性質を反映した適正な軌跡を算出
することができる。
【００３０】
【発明の効果】 以上説明したように本願発明の軌跡算
出方法によれば、物理空間の各点におけるベクトル値か
ら解析空間内での軌跡を算出する際、障害物境界と交差
することなく、また障害物表面の性質を反映した適正な
軌跡を算出することができるという効果がある。
出方法によれば、物理空間の各点におけるベクトル値か
ら解析空間内での軌跡を算出する際、障害物境界と交差
することなく、また障害物表面の性質を反映した適正な
軌跡を算出することができるという効果がある。
【図１】本願第１の発明の軌跡算出方法の一実施例の構
成図である。
成図である。
【図２】本願第１の発明の軌跡算出方法の一実施例の流
れ図である。
れ図である。
【図３】本願第２の発明の軌跡算出方法の一実施例の構
成図である。
成図である。
【図４】本願第２の発明の軌跡算出方法の一実施例の流
れ図である。
れ図である。
【図５】本願第２の発明における軌跡算出例である。
【図６】従来の軌跡算出方法の構成図である。
【図７】解析空間中の障害物の表現例である。
【図８】従来の軌跡算出方法における軌跡算出例であ
る。
る。
１０ 軌跡算出開始点設定ステップ ２０ 軌跡線分終端点算出ステップ ３０ 障害物通過判定ステップ ４０ 障害物境界処理ステップ ５０ 軌跡算出終了判定ステップ ６０ ベクトル値記憶部 ７０ 障害物境界データ記憶部 ８０ 軌跡点列記憶部 ５１０ ベクトル値算出点 ５２０ 軌跡線分先端点 Ｐｎ ５３０ 修正前軌跡線分 ５４０ 修正前軌跡線分終端点 ５５０ 交差点 Ｐｃ ５６０ 修正後軌跡線分終端点 ５７０ 修正後軌跡線分 ５８０ 障害物境界位置データ Ｌｍ ７１０ 障害物領域 ７２０ 解析領域 ８１０ ベクトル値算出点 ８２０ 軌跡線分先端点 Ｐｎ ８３０ 軌跡線分先端点におけるベクトル値 Ｖ（Ｐ
ｎ） ８４０ 軌跡線分終端点 Ｐｎ+1 ８５０ 障害物領域
ｎ） ８４０ 軌跡線分終端点 Ｐｎ+1 ８５０ 障害物領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−263769（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−168337（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−312178（ＪＰ，Ａ) 中西俊男著「コンピュータシミュレー ション」，近代科学社（昭52−10−10)
Claims (3)
- 【請求項１】 物理空間の各点におけるベクトル値から
任意点における軌跡線分を算出する軌跡算出方法におい
て、 前記軌跡線分の算出開始点を設定して軌跡点列記憶部に
格納する軌跡算出開始点設定ステップと、 ベクトル値記憶部から解析空間内の各点におけるベクト
ル値を参照して軌跡線分の終端点を算出して前記軌跡線
分を求める軌跡線分終端点算出ステップと、 障害物境界データ記憶部から解析空間における障害物と
の境界位置を参照して前記軌跡線分終端点算出ステップ
で算出した前記軌跡線分と障害物境界とが交差している
かどうかを判定する障害物通過判定ステップと、 この障害物通過判定ステップにより交差すると判定され
た場合に、障害物境界と交差しない軌跡線分を再度生成
する障害物境界処理ステップと、 軌跡算出の終了を判定してその結果終了する場合には算
出された前記軌跡線分を前記軌跡点列記憶部に格納する
軌跡算出終了判定ステップとを有する軌跡算出方法。 - 【請求項２】 物理空間の各点における気体の流速ベク
トル値から任意点における軌跡線分を算出する請求項１
に記載の軌跡算出方法。 - 【請求項３】 物理空間の各点における液体の流速ベク
トル値から任意点における軌跡線分を算出する請求項１
に記載の軌跡算出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18979193A JP3048794B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 軌跡算出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18979193A JP3048794B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 軌跡算出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0744528A JPH0744528A (ja) | 1995-02-14 |
| JP3048794B2 true JP3048794B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=16247271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18979193A Expired - Fee Related JP3048794B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 軌跡算出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3048794B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1591111B1 (en) | 2003-01-28 | 2017-04-05 | Teikoku Seiyaku Co., Ltd. | Thin aqueous cataplasm material |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01263769A (ja) * | 1988-04-15 | 1989-10-20 | Hitachi Ltd | 流体の数値解析方法 |
| JPH04168337A (ja) * | 1990-10-31 | 1992-06-16 | Hitachi Ltd | 流体の流れ数値解析方法 |
| JPH04312178A (ja) * | 1991-04-10 | 1992-11-04 | Fujitsu Ltd | 境界データの作成方法 |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP18979193A patent/JP3048794B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 中西俊男著「コンピュータシミュレーション」，近代科学社（昭５２−１０−１０） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0744528A (ja) | 1995-02-14 |
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