摘要: 随着电磁场理论的发展和计算机性能的不断提高，计算电磁学在最近几年得到了长足的发展，其中，时域有限差分(FDTD)方法由于其独特的性能和优点得到了越来越广泛的重视和应用。如何应用计算机技术实现电磁场仿真，形象地再现不同介质之间的电磁场变化... 展开 随着电磁场理论的发展和计算机性能的不断提高，计算电磁学在最近几年得到了长足的发展，其中，时域有限差分(FDTD)方法由于其独特的性能和优点得到了越来越广泛的重视和应用。如何应用计算机技术实现电磁场仿真，形象地再现不同介质之间的电磁场变化、分布情况，能够合理划分计算域和自动生成网格，为后期进行FDTD分析研究提供数据支持和可视化服务，这是当前计算电磁学研究领域的一个热点。本文基于计算机图形学理论和OpenGL技术对电磁场FDTD网格生成和图形可视化展开研究，论文主要工作如下： (1)基于对称曲线函数理论，提出了一种快速有效生成非均匀FDTD网格的算法，通过应用系统的实际运行，证明该算法不仅提高了网格计算的精度，而且生成网格合理、快速有效。 (2)基于计算机图形学理论和OpenGL技术对直角坐标系下电磁场非均匀FDTD一维网格、二维网格、三维网格及截面网格图形进行了深入的分析研究，给出了相关网格图形生成算法步骤，改进了OpenGL，原有的消隐机制，实现网格图形的消隐处理，提高了FDTD仿真及模拟计算网格图形的质量。 (3)基于Visual Basic 6.0开发平台，完成了“直角坐标系下的非均匀FDTD网格图形生成系统”的整个开发工作，实现了系统设计的全部功能，包括一维网格、二维网格、三维网格、截面网格图形及物体几何图形的动态可视化，网格图形多方向、多角度地检查、调节和修改，网格划分数据及网格图形的保存、导出功能等. 目前，该系统已开发成功，运行情况良好，满足了FDTD用户在实际应用中的需求，为电磁场理论研究和相关电路设计提供电磁计算和可视化服务，对相关科研、工程、教学都具有一定的实用价值。 收起