向量式有限元復(fù)雜結(jié)構(gòu)線性構(gòu)件斷裂過(guò)程動(dòng)態(tài)坐標(biāo)拾取模型研究

張柳　李宗霖

摘要：隨著向量式有限元理論越來(lái)越流行，該理論的使用范圍也隨之增長(zhǎng)，在土木領(lǐng)域，已經(jīng)有很成熟的使用向量式有限元理論進(jìn)行計(jì)算的模型。但是，由于目前對(duì)這些模型的處理僅僅停留在數(shù)據(jù)階段，并不能很直觀準(zhǔn)確的反應(yīng)模型特點(diǎn)，在模擬模型倒塌，斷裂的過(guò)程中，并不能很直觀的了解模型動(dòng)態(tài)，在模型數(shù)據(jù)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，并不能直觀，準(zhǔn)確的定位出錯(cuò)構(gòu)件，這給分析人員帶來(lái)了很大的麻煩。該文主要介紹了如何利用已有的模型數(shù)據(jù)，找到模型構(gòu)件之間的關(guān)系，利用OpenGL技術(shù)，在屏幕再現(xiàn)土木模型，并動(dòng)態(tài)展示模型變化過(guò)程，實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)的屏幕拾取功能，可以通過(guò)鼠標(biāo)的簡(jiǎn)單點(diǎn)選，顯示模型構(gòu)件的所有信息。

關(guān)鍵詞：向量式有限元；線性構(gòu)件；斷裂；屏幕坐標(biāo)拾取

中圖分類(lèi)號(hào)：TP301 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）32-7632-05

1 背景及問(wèn)題的提出

1.1 背景

有限元分析在工程技術(shù)和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域是一種十分有效、普遍的的數(shù)值分析方法。2002年美國(guó)普渡大學(xué)的丁承先教授等基于向量力學(xué)與數(shù)值計(jì)算提出了向量式有限元（Vector Form Intrinsic Finite Element，簡(jiǎn)稱(chēng)VFIFE）理論，該理論是在數(shù)值分析方法方面的一個(gè)重大突破。相比于傳統(tǒng)有限元分析方法，向量式有限元分析的優(yōu)勢(shì)在于，它易于增減單元和改變邊界條件，整個(gè)求解過(guò)程相對(duì)方便、簡(jiǎn)單、穩(wěn)定，并且不會(huì)求解失敗。該理論已經(jīng)在許多大型工程問(wèn)題，例如大變形、斷裂、碰撞等研究中得到了應(yīng)用，并取得了不錯(cuò)的效果，該理論具有很廣泛的應(yīng)用前景。

到目前為止，在結(jié)構(gòu)力學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)使用向量式有限元理論進(jìn)行了很多方面的運(yùn)算，得到了很多模型大形變，斷裂、碰撞、破碎等的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。然而，目前廣泛使用的各種建模，模擬軟件，都不能很好的使用向量式有限元理論所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，因此，為了展示、使用這一理論，很有必要開(kāi)發(fā)一款基于向量式有限元理論的建模以及模型動(dòng)態(tài)展示軟件。

1.2 問(wèn)題的提出

在動(dòng)態(tài)模擬土木模型變化的過(guò)程中，模型的結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)榱Φ仍虬l(fā)生變化，對(duì)于模型中的線性構(gòu)件而言，發(fā)生斷裂是常見(jiàn)的變化之一，當(dāng)在線性構(gòu)件某點(diǎn)加的力過(guò)大時(shí)，就會(huì)引起這點(diǎn)的斷裂，在觀察模型的變化過(guò)程中，這些斷裂的構(gòu)件往往是觀察者所關(guān)注的重點(diǎn)。然而，目前現(xiàn)行模型相關(guān)軟件中，大多數(shù)軟件所能做到的僅僅是對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)單的屏幕拾取，即用鼠標(biāo)點(diǎn)擊模型元素，返回模型中該元素的坐標(biāo)，這樣的簡(jiǎn)單拾取功能，并不能反映出模型元素之間的關(guān)系，這對(duì)于模型的研究，帶來(lái)了一些不便，加入高效、準(zhǔn)確的模型元素拾取功能，可以更方便的觀察模型，找到模型的脆弱元素，追蹤模型中元素的動(dòng)態(tài)變化，甚至還能發(fā)現(xiàn)在數(shù)值分析過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，因此，動(dòng)態(tài)模型的坐標(biāo)拾取具有很重要的作用和意義。

1.3 相關(guān)工作

浙江大學(xué)土木學(xué)院以及同濟(jì)大學(xué)土木學(xué)院已經(jīng)使用向量式有限元理論對(duì)多組模型包括橋梁、塔、板結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了計(jì)算以及分析，取得了很好的結(jié)果。

同濟(jì)大學(xué)軟件學(xué)院，使用C#以及OpenGL技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了基于向量式有限元理論的動(dòng)態(tài)模型展示軟件的初步開(kāi)發(fā)工作。

當(dāng)前，很多學(xué)者都對(duì)屏幕拾取做了相關(guān)研究，Richard S. Wright[1]研究了如何將模型立體的呈現(xiàn)在屏幕上，并介紹了如何進(jìn)行3維模型坐標(biāo)與屏幕二維坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換；劉力強(qiáng)[2]研究了如何在平行透視下，實(shí)現(xiàn)對(duì)3維模型的屏幕拾取；He J[3]提出了一種基于OpenGL的高效屏幕拾取算法等。

1.4 本文研究?jī)?nèi)容

基于對(duì)以上研究的探討與分析，結(jié)合目前向量式有限元理論已有的模型數(shù)據(jù)以及研究、分析模型時(shí)需要考慮的模型間元素信息，我們提出了一種新的屏幕拾取方式，解決了現(xiàn)有的屏幕拾取方式所不能滿(mǎn)足的要求。

首先給出相關(guān)定義，再根據(jù)現(xiàn)有的模型數(shù)據(jù)特點(diǎn)，提出了對(duì)斷裂的線性構(gòu)件進(jìn)行連帶拾取的方式，即對(duì)模型的元素不再進(jìn)行簡(jiǎn)單的拾取，而是在拾取的同時(shí)，找到斷裂構(gòu)件之間的關(guān)系，在模型動(dòng)態(tài)展示的過(guò)程中，動(dòng)態(tài)展示線性構(gòu)件的變化，更加方便分析、研究斷裂的線性構(gòu)件。最后，該文對(duì)這一想法進(jìn)行了驗(yàn)證，展示了如何進(jìn)行連帶拾取以及如何利用連帶拾取，獲取線性構(gòu)件之間的關(guān)系。

2 線性構(gòu)件特點(diǎn)

2.1 相關(guān)定義

在模型的動(dòng)態(tài)展示過(guò)程中，會(huì)發(fā)生兩種斷裂，一種是從模型節(jié)點(diǎn)處發(fā)生斷裂，另一種是從線性結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)生斷裂。根據(jù)這兩種斷裂的不同特點(diǎn)，做出如下兩種定義。

5 結(jié)論與展望

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本方案切實(shí)可行，可以準(zhǔn)確找出斷裂后線性構(gòu)件之間的關(guān)系，通過(guò)屏幕拾取，展示這些線性構(gòu)件之間的關(guān)系，符合預(yù)期效果，有很好的應(yīng)用價(jià)值。

1） 屏幕拾取的準(zhǔn)確性符合預(yù)期，可以準(zhǔn)確檢測(cè)鼠標(biāo)對(duì)模型線性構(gòu)件的點(diǎn)擊，顯示鼠標(biāo)選中線性構(gòu)件信息。

2） 線性構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體可以高效準(zhǔn)確的存儲(chǔ)構(gòu)件的信息，同時(shí)存儲(chǔ)構(gòu)件之間的關(guān)系信息，高效、快捷的顯示各個(gè)線性構(gòu)件之間的關(guān)系

3） 準(zhǔn)確、快速的找到斷裂構(gòu)件的相關(guān)信息，方便、高效的分析斷裂線性構(gòu)件的相關(guān)信息。

目前實(shí)驗(yàn)所使用的存儲(chǔ)線性構(gòu)件元素的堆棧還是固定的，這對(duì)于超大規(guī)模的線性構(gòu)件模型是一個(gè)瓶頸，未來(lái)可以研究如何根據(jù)模型大小以及當(dāng)前使用的計(jì)算機(jī)性能，使用合適數(shù)量的堆棧，以加快計(jì)算機(jī)處理、顯示速度。

參考文獻(xiàn)：

[1] Wright R S，Lipchak B.OpenGL superbible[M].Indianapolis： Waite Group Press，2000.

[2] 劉力強(qiáng)，周明全，耿國(guó)華.種平行透視下的三維拾取方法[J].西北大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2002，32（1）.

[3] He J，Xu Q，You J.A 3-D Picking Method Based on OpenGL[J].Computer Engineering & Science，2006， 28：45-46.

摘要：隨著向量式有限元理論越來(lái)越流行，該理論的使用范圍也隨之增長(zhǎng)，在土木領(lǐng)域，已經(jīng)有很成熟的使用向量式有限元理論進(jìn)行計(jì)算的模型。但是，由于目前對(duì)這些模型的處理僅僅停留在數(shù)據(jù)階段，并不能很直觀準(zhǔn)確的反應(yīng)模型特點(diǎn)，在模擬模型倒塌，斷裂的過(guò)程中，并不能很直觀的了解模型動(dòng)態(tài)，在模型數(shù)據(jù)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，并不能直觀，準(zhǔn)確的定位出錯(cuò)構(gòu)件，這給分析人員帶來(lái)了很大的麻煩。該文主要介紹了如何利用已有的模型數(shù)據(jù)，找到模型構(gòu)件之間的關(guān)系，利用OpenGL技術(shù)，在屏幕再現(xiàn)土木模型，并動(dòng)態(tài)展示模型變化過(guò)程，實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)的屏幕拾取功能，可以通過(guò)鼠標(biāo)的簡(jiǎn)單點(diǎn)選，顯示模型構(gòu)件的所有信息。

關(guān)鍵詞：向量式有限元；線性構(gòu)件；斷裂；屏幕坐標(biāo)拾取

中圖分類(lèi)號(hào)：TP301 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）32-7632-05

1 背景及問(wèn)題的提出

1.1 背景

有限元分析在工程技術(shù)和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域是一種十分有效、普遍的的數(shù)值分析方法。2002年美國(guó)普渡大學(xué)的丁承先教授等基于向量力學(xué)與數(shù)值計(jì)算提出了向量式有限元（Vector Form Intrinsic Finite Element，簡(jiǎn)稱(chēng)VFIFE）理論，該理論是在數(shù)值分析方法方面的一個(gè)重大突破。相比于傳統(tǒng)有限元分析方法，向量式有限元分析的優(yōu)勢(shì)在于，它易于增減單元和改變邊界條件，整個(gè)求解過(guò)程相對(duì)方便、簡(jiǎn)單、穩(wěn)定，并且不會(huì)求解失敗。該理論已經(jīng)在許多大型工程問(wèn)題，例如大變形、斷裂、碰撞等研究中得到了應(yīng)用，并取得了不錯(cuò)的效果，該理論具有很廣泛的應(yīng)用前景。

到目前為止，在結(jié)構(gòu)力學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)使用向量式有限元理論進(jìn)行了很多方面的運(yùn)算，得到了很多模型大形變，斷裂、碰撞、破碎等的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。然而，目前廣泛使用的各種建模，模擬軟件，都不能很好的使用向量式有限元理論所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，因此，為了展示、使用這一理論，很有必要開(kāi)發(fā)一款基于向量式有限元理論的建模以及模型動(dòng)態(tài)展示軟件。

1.2 問(wèn)題的提出

在動(dòng)態(tài)模擬土木模型變化的過(guò)程中，模型的結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)榱Φ仍虬l(fā)生變化，對(duì)于模型中的線性構(gòu)件而言，發(fā)生斷裂是常見(jiàn)的變化之一，當(dāng)在線性構(gòu)件某點(diǎn)加的力過(guò)大時(shí)，就會(huì)引起這點(diǎn)的斷裂，在觀察模型的變化過(guò)程中，這些斷裂的構(gòu)件往往是觀察者所關(guān)注的重點(diǎn)。然而，目前現(xiàn)行模型相關(guān)軟件中，大多數(shù)軟件所能做到的僅僅是對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)單的屏幕拾取，即用鼠標(biāo)點(diǎn)擊模型元素，返回模型中該元素的坐標(biāo)，這樣的簡(jiǎn)單拾取功能，并不能反映出模型元素之間的關(guān)系，這對(duì)于模型的研究，帶來(lái)了一些不便，加入高效、準(zhǔn)確的模型元素拾取功能，可以更方便的觀察模型，找到模型的脆弱元素，追蹤模型中元素的動(dòng)態(tài)變化，甚至還能發(fā)現(xiàn)在數(shù)值分析過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，因此，動(dòng)態(tài)模型的坐標(biāo)拾取具有很重要的作用和意義。

1.3 相關(guān)工作

浙江大學(xué)土木學(xué)院以及同濟(jì)大學(xué)土木學(xué)院已經(jīng)使用向量式有限元理論對(duì)多組模型包括橋梁、塔、板結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了計(jì)算以及分析，取得了很好的結(jié)果。

同濟(jì)大學(xué)軟件學(xué)院，使用C#以及OpenGL技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了基于向量式有限元理論的動(dòng)態(tài)模型展示軟件的初步開(kāi)發(fā)工作。

當(dāng)前，很多學(xué)者都對(duì)屏幕拾取做了相關(guān)研究，Richard S. Wright[1]研究了如何將模型立體的呈現(xiàn)在屏幕上，并介紹了如何進(jìn)行3維模型坐標(biāo)與屏幕二維坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換；劉力強(qiáng)[2]研究了如何在平行透視下，實(shí)現(xiàn)對(duì)3維模型的屏幕拾?。籋e J[3]提出了一種基于OpenGL的高效屏幕拾取算法等。

1.4 本文研究?jī)?nèi)容

基于對(duì)以上研究的探討與分析，結(jié)合目前向量式有限元理論已有的模型數(shù)據(jù)以及研究、分析模型時(shí)需要考慮的模型間元素信息，我們提出了一種新的屏幕拾取方式，解決了現(xiàn)有的屏幕拾取方式所不能滿(mǎn)足的要求。

首先給出相關(guān)定義，再根據(jù)現(xiàn)有的模型數(shù)據(jù)特點(diǎn)，提出了對(duì)斷裂的線性構(gòu)件進(jìn)行連帶拾取的方式，即對(duì)模型的元素不再進(jìn)行簡(jiǎn)單的拾取，而是在拾取的同時(shí)，找到斷裂構(gòu)件之間的關(guān)系，在模型動(dòng)態(tài)展示的過(guò)程中，動(dòng)態(tài)展示線性構(gòu)件的變化，更加方便分析、研究斷裂的線性構(gòu)件。最后，該文對(duì)這一想法進(jìn)行了驗(yàn)證，展示了如何進(jìn)行連帶拾取以及如何利用連帶拾取，獲取線性構(gòu)件之間的關(guān)系。

2 線性構(gòu)件特點(diǎn)

2.1 相關(guān)定義

在模型的動(dòng)態(tài)展示過(guò)程中，會(huì)發(fā)生兩種斷裂，一種是從模型節(jié)點(diǎn)處發(fā)生斷裂，另一種是從線性結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)生斷裂。根據(jù)這兩種斷裂的不同特點(diǎn)，做出如下兩種定義。

5 結(jié)論與展望

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本方案切實(shí)可行，可以準(zhǔn)確找出斷裂后線性構(gòu)件之間的關(guān)系，通過(guò)屏幕拾取，展示這些線性構(gòu)件之間的關(guān)系，符合預(yù)期效果，有很好的應(yīng)用價(jià)值。

1） 屏幕拾取的準(zhǔn)確性符合預(yù)期，可以準(zhǔn)確檢測(cè)鼠標(biāo)對(duì)模型線性構(gòu)件的點(diǎn)擊，顯示鼠標(biāo)選中線性構(gòu)件信息。

2） 線性構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體可以高效準(zhǔn)確的存儲(chǔ)構(gòu)件的信息，同時(shí)存儲(chǔ)構(gòu)件之間的關(guān)系信息，高效、快捷的顯示各個(gè)線性構(gòu)件之間的關(guān)系

3） 準(zhǔn)確、快速的找到斷裂構(gòu)件的相關(guān)信息，方便、高效的分析斷裂線性構(gòu)件的相關(guān)信息。

目前實(shí)驗(yàn)所使用的存儲(chǔ)線性構(gòu)件元素的堆棧還是固定的，這對(duì)于超大規(guī)模的線性構(gòu)件模型是一個(gè)瓶頸，未來(lái)可以研究如何根據(jù)模型大小以及當(dāng)前使用的計(jì)算機(jī)性能，使用合適數(shù)量的堆棧，以加快計(jì)算機(jī)處理、顯示速度。

參考文獻(xiàn)：

[1] Wright R S，Lipchak B.OpenGL superbible[M].Indianapolis： Waite Group Press，2000.

[2] 劉力強(qiáng)，周明全，耿國(guó)華.種平行透視下的三維拾取方法[J].西北大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2002，32（1）.

[3] He J，Xu Q，You J.A 3-D Picking Method Based on OpenGL[J].Computer Engineering & Science，2006， 28：45-46.

摘要：隨著向量式有限元理論越來(lái)越流行，該理論的使用范圍也隨之增長(zhǎng)，在土木領(lǐng)域，已經(jīng)有很成熟的使用向量式有限元理論進(jìn)行計(jì)算的模型。但是，由于目前對(duì)這些模型的處理僅僅停留在數(shù)據(jù)階段，并不能很直觀準(zhǔn)確的反應(yīng)模型特點(diǎn)，在模擬模型倒塌，斷裂的過(guò)程中，并不能很直觀的了解模型動(dòng)態(tài)，在模型數(shù)據(jù)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，并不能直觀，準(zhǔn)確的定位出錯(cuò)構(gòu)件，這給分析人員帶來(lái)了很大的麻煩。該文主要介紹了如何利用已有的模型數(shù)據(jù)，找到模型構(gòu)件之間的關(guān)系，利用OpenGL技術(shù)，在屏幕再現(xiàn)土木模型，并動(dòng)態(tài)展示模型變化過(guò)程，實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)的屏幕拾取功能，可以通過(guò)鼠標(biāo)的簡(jiǎn)單點(diǎn)選，顯示模型構(gòu)件的所有信息。

關(guān)鍵詞：向量式有限元；線性構(gòu)件；斷裂；屏幕坐標(biāo)拾取

中圖分類(lèi)號(hào)：TP301 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）32-7632-05

1 背景及問(wèn)題的提出

1.1 背景

有限元分析在工程技術(shù)和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域是一種十分有效、普遍的的數(shù)值分析方法。2002年美國(guó)普渡大學(xué)的丁承先教授等基于向量力學(xué)與數(shù)值計(jì)算提出了向量式有限元（Vector Form Intrinsic Finite Element，簡(jiǎn)稱(chēng)VFIFE）理論，該理論是在數(shù)值分析方法方面的一個(gè)重大突破。相比于傳統(tǒng)有限元分析方法，向量式有限元分析的優(yōu)勢(shì)在于，它易于增減單元和改變邊界條件，整個(gè)求解過(guò)程相對(duì)方便、簡(jiǎn)單、穩(wěn)定，并且不會(huì)求解失敗。該理論已經(jīng)在許多大型工程問(wèn)題，例如大變形、斷裂、碰撞等研究中得到了應(yīng)用，并取得了不錯(cuò)的效果，該理論具有很廣泛的應(yīng)用前景。

到目前為止，在結(jié)構(gòu)力學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)使用向量式有限元理論進(jìn)行了很多方面的運(yùn)算，得到了很多模型大形變，斷裂、碰撞、破碎等的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。然而，目前廣泛使用的各種建模，模擬軟件，都不能很好的使用向量式有限元理論所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，因此，為了展示、使用這一理論，很有必要開(kāi)發(fā)一款基于向量式有限元理論的建模以及模型動(dòng)態(tài)展示軟件。

1.2 問(wèn)題的提出

在動(dòng)態(tài)模擬土木模型變化的過(guò)程中，模型的結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)榱Φ仍虬l(fā)生變化，對(duì)于模型中的線性構(gòu)件而言，發(fā)生斷裂是常見(jiàn)的變化之一，當(dāng)在線性構(gòu)件某點(diǎn)加的力過(guò)大時(shí)，就會(huì)引起這點(diǎn)的斷裂，在觀察模型的變化過(guò)程中，這些斷裂的構(gòu)件往往是觀察者所關(guān)注的重點(diǎn)。然而，目前現(xiàn)行模型相關(guān)軟件中，大多數(shù)軟件所能做到的僅僅是對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)單的屏幕拾取，即用鼠標(biāo)點(diǎn)擊模型元素，返回模型中該元素的坐標(biāo)，這樣的簡(jiǎn)單拾取功能，并不能反映出模型元素之間的關(guān)系，這對(duì)于模型的研究，帶來(lái)了一些不便，加入高效、準(zhǔn)確的模型元素拾取功能，可以更方便的觀察模型，找到模型的脆弱元素，追蹤模型中元素的動(dòng)態(tài)變化，甚至還能發(fā)現(xiàn)在數(shù)值分析過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，因此，動(dòng)態(tài)模型的坐標(biāo)拾取具有很重要的作用和意義。

1.3 相關(guān)工作

浙江大學(xué)土木學(xué)院以及同濟(jì)大學(xué)土木學(xué)院已經(jīng)使用向量式有限元理論對(duì)多組模型包括橋梁、塔、板結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了計(jì)算以及分析，取得了很好的結(jié)果。

同濟(jì)大學(xué)軟件學(xué)院，使用C#以及OpenGL技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了基于向量式有限元理論的動(dòng)態(tài)模型展示軟件的初步開(kāi)發(fā)工作。

當(dāng)前，很多學(xué)者都對(duì)屏幕拾取做了相關(guān)研究，Richard S. Wright[1]研究了如何將模型立體的呈現(xiàn)在屏幕上，并介紹了如何進(jìn)行3維模型坐標(biāo)與屏幕二維坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換；劉力強(qiáng)[2]研究了如何在平行透視下，實(shí)現(xiàn)對(duì)3維模型的屏幕拾取；He J[3]提出了一種基于OpenGL的高效屏幕拾取算法等。

1.4 本文研究?jī)?nèi)容

基于對(duì)以上研究的探討與分析，結(jié)合目前向量式有限元理論已有的模型數(shù)據(jù)以及研究、分析模型時(shí)需要考慮的模型間元素信息，我們提出了一種新的屏幕拾取方式，解決了現(xiàn)有的屏幕拾取方式所不能滿(mǎn)足的要求。

首先給出相關(guān)定義，再根據(jù)現(xiàn)有的模型數(shù)據(jù)特點(diǎn)，提出了對(duì)斷裂的線性構(gòu)件進(jìn)行連帶拾取的方式，即對(duì)模型的元素不再進(jìn)行簡(jiǎn)單的拾取，而是在拾取的同時(shí)，找到斷裂構(gòu)件之間的關(guān)系，在模型動(dòng)態(tài)展示的過(guò)程中，動(dòng)態(tài)展示線性構(gòu)件的變化，更加方便分析、研究斷裂的線性構(gòu)件。最后，該文對(duì)這一想法進(jìn)行了驗(yàn)證，展示了如何進(jìn)行連帶拾取以及如何利用連帶拾取，獲取線性構(gòu)件之間的關(guān)系。

2 線性構(gòu)件特點(diǎn)

2.1 相關(guān)定義

在模型的動(dòng)態(tài)展示過(guò)程中，會(huì)發(fā)生兩種斷裂，一種是從模型節(jié)點(diǎn)處發(fā)生斷裂，另一種是從線性結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)生斷裂。根據(jù)這兩種斷裂的不同特點(diǎn)，做出如下兩種定義。

5 結(jié)論與展望

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本方案切實(shí)可行，可以準(zhǔn)確找出斷裂后線性構(gòu)件之間的關(guān)系，通過(guò)屏幕拾取，展示這些線性構(gòu)件之間的關(guān)系，符合預(yù)期效果，有很好的應(yīng)用價(jià)值。

1） 屏幕拾取的準(zhǔn)確性符合預(yù)期，可以準(zhǔn)確檢測(cè)鼠標(biāo)對(duì)模型線性構(gòu)件的點(diǎn)擊，顯示鼠標(biāo)選中線性構(gòu)件信息。

2） 線性構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體可以高效準(zhǔn)確的存儲(chǔ)構(gòu)件的信息，同時(shí)存儲(chǔ)構(gòu)件之間的關(guān)系信息，高效、快捷的顯示各個(gè)線性構(gòu)件之間的關(guān)系

3） 準(zhǔn)確、快速的找到斷裂構(gòu)件的相關(guān)信息，方便、高效的分析斷裂線性構(gòu)件的相關(guān)信息。

目前實(shí)驗(yàn)所使用的存儲(chǔ)線性構(gòu)件元素的堆棧還是固定的，這對(duì)于超大規(guī)模的線性構(gòu)件模型是一個(gè)瓶頸，未來(lái)可以研究如何根據(jù)模型大小以及當(dāng)前使用的計(jì)算機(jī)性能，使用合適數(shù)量的堆棧，以加快計(jì)算機(jī)處理、顯示速度。

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