【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及離散元仿真，尤其是涉及一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬方法及系統。
技術介紹
1、在離散元仿真模擬領域，存在著諸多模擬算法，但是這些算法通常都以單個顆粒為計算對象，刻意強調單顆粒微觀模擬的精確度。然而在很多領域中，單顆粒的精確的微觀即時狀態并非用戶所關注的主要目標，在宏觀上的形態和整體運動趨勢，才是模擬分析的主要目的。
2、因此，在進行離散元仿真模擬的時候，特別是當被模擬的數據量較大，顆粒數量較多（比如顆粒數量突破1000萬時），模擬運算的效率就會不可避免的變得難以接受。即使是使用業內頂尖的硬件進行并行化處理，其單體硬件的性能、io接口速率的制約、以及進程間的通訊延遲等方面會限制顆粒數量的模擬上限。這就使得離散元模擬算法不可避免的只能針對局部區域的微小問題進行模擬，而難以對宏觀上的規模性問題做出有效應對。
3、此外，傳統的顆粒模擬算法以空間坐標系、三維顆粒模型，以及模型構件（組件）所組成（如溜槽、車廂等）。其中坐標系用來標識顆粒和模型構件的空間位置，而模型構件用來限定顆粒的運動范圍。顆粒之間、顆粒與模型構件之間都存在著摩擦力、反彈力等諸多設定。因此，計算機需要針對每一個對象計算他們之間的作用關系，當模擬的顆粒數量較多時，其模擬的速度將會變得非常緩慢。
4、為解決上述問題，提升離散元仿真模擬系統的適用性和廣泛性，優化其在面對宏觀問題時的運算效率，降低其內部和外傳的io壓力，亟需一種使用多維度數據空間系統，將宏觀與局部運算相結合的離散元模擬方法。
技術
1、為了解決上述提到的問題，本專利技術提供一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬方法及系統。
2、第一方面，本專利技術提供的一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬方法，采用如下的技術方案：
3、一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬方法，包括：
4、獲取顆粒的雷達點云數據；
5、根據顆粒的雷達點云數據，獲取顆粒的三維坐標；
6、根據顆粒的三維坐標，利用多維空間坐標系將相關顆粒作為一個坐標區域進行區域劃分，其中包括，顆粒待機時的區域劃分；顆粒運動中的區域劃分和顆粒靜止后的區域劃分；
7、根據區域劃分，計算得到顆粒的下一幀運動到的三維坐標。
8、進一步地，所述獲取顆粒的雷達點云數據，包括利用雷達獲取物料堆的三維輪廓，物料堆的體積和顆粒大小得到顆粒的雷達點云數據，并設定模擬顆粒的物理（密度、泊松比、摩擦系數等）和幾何屬性；
9、進一步地，所述根據顆粒的雷達點云數據，獲取顆粒的三維坐標，包括根據物料體積和顆粒大小計算顆粒的數量，根據顆粒數量推算每個顆粒的坐標。
10、進一步地，所述顆粒待機時的區域劃分，包括標定一個空間平面進行區域劃分，空間平面的一側為物料區，空間平面的另一側為物料移動的目標區。
11、進一步地，所述顆粒運動中的區域劃分，包括分別按照整體持續移動區域和離散個體不規則移動區域進行區域劃分，其中，整體持續移動區域按照物理意義上的整體對象和動態意義上的整體對象進行劃分得到整體處理區域。
12、進一步地，所述顆粒靜止后的區域劃分，包括在顆粒速度為0后，將顆粒與周邊環境視為一個整體。
13、進一步地，所述根據區域劃分，計算得到顆粒的下一秒運動到的三維坐標，根據勻速移動和加速移動分別計算得到下一秒的三維坐標，其中三維坐標的z值時鐘視為0。
14、第二方面，一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬系統，包括：
15、數據獲取模塊，被配置為，獲取顆粒的雷達點云數據；根據顆粒的雷達點云數據，獲取顆粒的三維坐標；
16、區域劃分模塊，被配置為，根據顆粒的三維坐標，將相關顆粒作為一個坐標區域進行區域劃分，其中包括，顆粒待機時的區域劃分；顆粒運動中的區域劃分和顆粒靜止后的區域劃分；
17、計算模塊，被配置為，根據區域劃分，計算得到顆粒的下一幀運動到的三維坐標。
18、第三方面，本專利技術提供一種計算機可讀存儲介質，其中存儲有多條指令，所述指令適于由終端設備的處理器加載并執行所述的一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬方法。
19、第四方面，本專利技術提供一種終端設備，包括處理器和計算機可讀存儲介質，處理器用于實現各指令；計算機可讀存儲介質用于存儲多條指令，所述指令適于由處理器加載并執行所述的一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬方法。
20、綜上所述，本專利技術具有如下的有益技術效果：
21、本專利技術使用多維數據空間進行空間內整體和局部結合的智能模擬方式，代替傳統算法中的每一個模擬對象的逐次計算，進而在大幅提升模擬效率的同時，有效降低了模擬數據的輸出體積，并在此過程中最大程度的保持了模擬結果的準確性。
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1.一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬方法，其特征在于，所述獲取顆粒的雷達點云數據，包括利用雷達獲取物料堆的三維輪廓，物料堆的體積和顆粒大小得到顆粒的雷達點云數據。
3.根據權利要求2所述的一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬方法，其特征在于，所述根據顆粒的雷達點云數據，獲取顆粒的三維坐標，包括根據物料體積和顆粒大小計算顆粒的數量，根據顆粒數量推算每個顆粒的坐標。
4.根據權利要求3所述的一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬方法，其特征在于，所述顆粒待機時的區域劃分，包括標定一個空間平面進行區域劃分，空間平面的一側為物料區，空間平面的另一側為物料移動的目標區。
5.根據權利要求4所述的一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬方法，其特征在于，所述顆粒運動中的區域劃分，包括分別按照整體持續移動區域和離散個體不規則移動區域進行區域劃分，其中，整體持續移動區域按照物理意義上的整體對象和動態意義上的整體對象進行劃分得到整體處理區域。
6.根據權利
7.根據權利要求6所述的一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬方法，其特征在于，所述根據區域劃分，計算得到顆粒的下一秒運動到的三維坐標，根據勻速移動和加速移動分別計算得到下一秒的三維坐標，其中三維坐標的Z值時鐘視為0。
8.一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬系統，其特征在于，包括：
9.一種計算機可讀存儲介質，其中存儲有多條指令，其特征在于，所述指令適于由終端設備的處理器加載并執行如權利要求1所述的一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬方法。
10.一種終端設備，包括處理器和計算機可讀存儲介質，處理器用于實現各指令；計算機可讀存儲介質用于存儲多條指令，其特征在于，所述指令適于由處理器加載并執行如權利要求1所述的一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬方法。
...【技術特征摘要】
1.一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬方法，其特征在于，所述獲取顆粒的雷達點云數據，包括利用雷達獲取物料堆的三維輪廓，物料堆的體積和顆粒大小得到顆粒的雷達點云數據。
3.根據權利要求2所述的一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬方法，其特征在于，所述根據顆粒的雷達點云數據，獲取顆粒的三維坐標，包括根據物料體積和顆粒大小計算顆粒的數量，根據顆粒數量推算每個顆粒的坐標。
4.根據權利要求3所述的一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬方法，其特征在于，所述顆粒待機時的區域劃分，包括標定一個空間平面進行區域劃分，空間平面的一側為物料區，空間平面的另一側為物料移動的目標區。
5.根據權利要求4所述的一種基于多維數據空間的離散元仿真模擬方法，其特征在于，所述顆粒運動中的區域劃分，包括分別按照整體持續移動區域和離散個體不規則移動區域進行區域劃分，其中，整體持續移動區域按照物理意義上的整體對象和動...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉歡迎，張玉河，王圣偉，尹永強，岳子劍，董毅，
申請(專利權)人：山東矩陣軟件工程股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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