ansys生成动画.doc

第15章动画15.1 动画概述动画非常有价值，它应用图形方式解释许多分析结果，包括非线性或与时间有关的问题。ANSYS程序提供了用动画方式显示任何图形的工具。许多具有局域段存储器工作站，个人计算机及某些终端设备支持动画。但是，有些硬件平台不能很好地（或者根本不能）支持在线动画。在线动画演示的另一种办法是用摄影机或摄像机脱机，一幅一幅地捕捉图形序列。但要注意，脱机记录动画并不是一件小事，常涉及到专用设备，用户编排以及专门训练的人员。15.2 在ANSYS中生成动画显示ANSYS中执行动画的最容易的方法是使用Utility MenuPlotCtrlsAnimate菜单下的函数。这些GUI函数允许在ANSYS中达到“按钮动画”的效果。GUI函数在后台执行ANSYS动画命令，如果你愿意，也可直接输入命令。使用命令行的步骤接下来讨论。参见第16章了解有关在单独的显示程序中观察动画的资料。15.3使用基本的动画命令通过下述命令，可以很快速地显示几幅图象来得到动画效果：Command(s): （命令）/SEG, ANIMGUI: Utility MenuPlotCtrlsRedirect PlotsDelete SegmentsUtility MenuPlotCtrlsRedirect PlotsSegment StatusUtility MenuPlotCtrlsRedirect PlotsTo Segment Memory (UNIX)Utility MenuPlotCtrlsRedirect PlotsTo Animation File (Windows)Utility MenuPlotCtrlsAnimateReplay AnimationUtility MenuPlotCtrlsAnimateReplay/SEG命令允许将图形数据存入终端的本地“段”中（图形操作）或像素映像图（屏幕点）中（是否有，取决于所用图形设备的类型）。在图形动作命令产生一屏显示的同时，也存储了该图。然后可用ANIM命令按顺序显示所有的图片。典型的动画命令流大致如下：/SEG，DELE ！删除当前“段”的存储内容/SEG，MULTI ！在“段”中存入显示序列图-图形生成命令生成图像序列-（选项见后）/SEG，OFF ！关闭捕捉图片函数ANIM，15通过存储序列的循环次数15次为动画序列生成系列图片，可以发出一帧接着一帧的系列图形动作命令，或触发预定义的ANSYS宏来自动生成动画序列。预定义宏有：ANCNTR, ANCUT, ANDATA,ANDSCL,ANFLOW, ANISOS, ANMODE, ANTIME, 和ANDYNA。现有的本地“段”存储器或映像存储器的大小，以及每帧图片对内存的需求限制了动画序列的帧数。在大多数工作站及个人机上，每帧图片要求的内存量取决于像素数（如：屏幕点）。在XWindow设备上，减小图形窗口的大小就减小了像素数，从而可产生较长时间动画演示。尽管你可以创建多个ANSYS窗口布置的动画，但由OpenGL创建的动画显示列表不会保留窗口信息。你可以通过X11/WIN32或通过带/DV3D，ANIM，KEY 的OpenGL驱动驱动器来保存多个窗口。15.4 使用单步动画宏上述基本动画命令演示的另一种较好办法是使用专用的“单步”动画宏。ANDATA (Utility MenuPlotCtrlsAnimateOver Results)产生某一范围的结果数据的顺序等值线动画，该宏允许基于最后一步绘图动作命令来产生动画序列（例如：PLDISP）ANDSCL (Utility Menu PlotCtrlsAnimateDeformed Shape)在后处理器POST1中产生变形的动画序列。使用ANDSCL宏前，必须执行变形的显示命令（例如：PLDISP命令）。ANCNTR (Utility MenuPlotCtrlsAnimateDeformed Results)在POST中产生变形等值线的动画序列。使用宏前，需执行等值线，变形或等值线及变形的显示命令（例如：PLNS,S,EQV）ANMODE (Utility MenuPlotCtrlsAnimateMode Shape)在POST1中产生变形模态的动画序列，使用ANMODE前，需执行包含变形的命令。ANTIME (Utility MenuPlotCtrlsAnimateOver Time)在POST1中产生随时间变化的变形等值线动画序列。使用该宏前需执行显示变形、等值线或变形及等值线的命令，并已有含有随时间变化的解答。ANISOS (Utility MenuPlotCtrlsAnimateIsosurfaces)在POST1中产生变形等值线的正等侧动画序列。使用ANISOS前，必须执行显示等值线的命令。ANCUT (Utility MenuPlotCtrlsAnimateQ-Slice Contours or Q-Slice Vectors)在POST1中产生变形等值线图某一剖切面的动画序列。使用该宏前，需执行显示等值线的命令。ANFLOW (Utility MenuPlotCtrlsAnimateParticle Flow)产生粒子流动或带电粒子运动的动画片序列。使用该宏前，需在单元显示图中执行可产生粒子流动轨迹的命令（即PLTRAC）。ANDYNA，尽管仍被ANSYS支持，但已由宏ANDATA替代。15.5 离线捕捉动画显示图形序列该程序产生图像时，一次产生一幅图像，逐帧摄影或录像。该技术的好处是，每次捕捉一帧动画时，对其复杂程度没有限制，且其性能不会因实体数量的增加而下降。通常，制作高质量视频图形是配置有专用设备的多媒体专家的工作，按视频方式捕捉一系列单独的帧图需要三台各自独立的设备：一台产生电视格式视频信号的设备（靠使用附件板，编码器或扫描转换装置来实现）。一台帧图控制器，控制视频记录仪捕捉单帧图片。帧图控制器接受电视方式的视频信号（如串口设备RS232），并发出捕捉帧图的指令。一台可控制帧图的视频记录仪（与家用盒式磁带录像机大不相同），除要求有专用硬件外，视频记录时同样需要有用户软件。ANSYS中的/SYS命令提供了ANSYS程序与这些专用系统间的编程接口，允许将适频系统的命令集成于ANSYS例程中。动画的另一种硬件实现方案是采用称为胶片记录器的设备将单帧图片捕捉到胶片上，由于有捕捉帧图的设备，图像靠软件控制存储到胶片上。最好的这些设备价格昂贵，且在使用时涉及到用户化编程。对胶片记录而言，成本相对较低的方法是采用静态照相机从图形显示器上摄下单幅帧图，然后将这些图片加工成单独的胶片。这常需要有照相师来将静止的图像转变成质量能够接受的胶片。156独立的动画程序当在UNIX操作系统创建动画时，它们被存储为ANIM文件。这种格式不支持ANSYS外部命令。你可以使用动画程序（ANIMATE.EXE）在个人计算机上连续回放你的动画文件。即使你没有安装ANSYS软件，你也可以在计算机上运行动画程序。你也可以把你的ANMI文件转换为AVI文件格式。AVI动画文件格式被许多WINDOWS应用程序支持，包括WINDOWS媒体播放器。由于AVI文件格式要比ANIM文件格式小很多，通常用它来创建方便的文件在网络上传递。在所有ANSYS产品中（UNIX和WINDOWS）都包括动画文件。该程序被放置在安装光盘的根目录下，安装时不需要许可证和密码。它具有比标准的WINDOWS媒体播放器有更快的整体速度和更强的窗口控制能力，而且非常小（250KB）利于和其它分析文件一起传递和发邮件。为了传递动画文件,ANIM文件必须转换到WINDOWS文件系统。它可以通过FTP协议或SAMBA或其他系统转换工具完成。一旦ANIM文件被接受就可以直接打开。动画程序提供的控制与ANSYS动画控制器提供的功能是一样的。当你开始做动画时，控制板如下所示：从开始程序显示，你可以获得下面这些操作：文件：允许打开AVI或ANIM文件，并且保存为真彩色或256色的格式。操作：允许你打开动画控制器，并且可以从六种不同的窗口尺寸中选择。视图：允许你进行工具条开关切换显示（图标在屏幕的上方）。帮助：显示程序的帮助信息。一旦你装了动画文件，你就可以通过动画控制器进行许多次回放。动画控制器如下：延迟：允许你改变动画文件侦帧之间的时间间隔。向前/向后仅向前：允许你循环从前往后或者结束后重新开始。开始停止下一步前一步：允许你连续放动画或一帧一帧的放。取消：关闭控制面板。注意：尽管你可以创建多个ANSYS窗口布置的动画，但由OpenGL创建的动画显示列表不会保留窗口信息。你可以通过X11/WIN32或通过带/DV3D，ANIM，KEY 的OpenGL驱动驱动器来保存多个窗口。157WINDOWS环境中的动画WINDOWS平台上的ANSYS程序和DISPLAY程序使用微软公司标准AVI文件格式来存储ANSYS图形的动画（仅视频方式）。ANSYS程序对AVI文件的支持描述如下。15.7.1 ANSYS怎样支持AVI文件在ANSYS中，动画功能分别位于Utility Menu PlotCtrls GUI路径的选项中已及本章开始描述的动画宏中。若要动画演示所做分析的变形或不同模态时的形状，程序就将动画帧图存入Jobname.AVI文件中，这里Jobmame是当前ANSYS会话过程的作业名。完成该步后，ANSYS启动媒体播放器（位于附件中），该应用程序具有与盒式磁带录像机控制钮非常相似的控制面板。若希望动画演示等值线图，ANSYS程序显示一个对话框，从对话框中可以选择动画选项。加上该数据后，ANSYS产生帧图，媒体播放器就会播放。回放动画选项启动媒体播放器，如果在当前ANSYS会话中已存入了某一动画序列，那么与当前会话过程相对应的文件就会被自动赋给媒体播放器。用/SEG命令可以显示其它量，或在ANSYS程序的其它部分做动画，在ANSYS输入窗口或Utility MenuPlotCtrlsRedirect Plots菜单可直接访问该命令。15.7.2DISPLAY程序怎样支持AVI文件若已将一系列图形存入ANSYS图形文件中，可在DISPLAY程序中生成这些图形文件的动画文件。启动DISPLAY程序，在菜单条上选择DisplayAnimateCreate，出现下列对话框：图15-1 ANSYS DISPLAY程序及生成动画序列对话框在File Name对话框中指定动画过程中使用的图形，在Time Between Frames对话框中指定以秒表示的延迟时间。例如：如果Jobname.GRPH文件中含有20帧图片，隔一帧显示动画，选择 1（起始图形），20（最后的图形）及2（增量），Greate函数以缺省文件名AMI.AVI保存动画序列。用Playback选项启动媒体播放器回放动画。注：如果根据ANSYS动画文件从AVI类型的程序中制作动画，需确认AVI图形窗口的尺寸已设置成“原始大小”。拾取AVI图标并拾取SETTINGS来检查窗口大小的设置。这里，如需要，可更改窗口大小。15.7.3用AVI 文件能做的其他事情在媒体播放器中，可使用其OLE（对象链接与嵌入）将ANSYS动画