场图

场图是二维笛卡尔或三维笛卡尔图形。场图中的坐标轴均为独立变量。在Tecplot 360中,可使用以下区域图层的任意组合创建场图:

默认情况下,二维和三维场图初始显示时带有网格和边区域图层:

圆柱体网格层
Figure 1. ​A 2D mesh and edge plot.

三维场图可通过光照效果和半透明效果增强(Translucency and Lighting).

当绘图仅包含体积区域且这些区域因无样式而不可见时,三维绘图中会显示体积区域的边界框。这些边界框可在Options菜单中关闭。

场图还可包含以下对象的任意组合(这些对象源自数据集中的值):

本章讨论所有绘图图层共有的绘图属性。

场图修改与区域样式对话框

加载数据后,您可以使用以下工具修改场图属性:Zone Style对话框或上下文工具栏。

区域工具栏

当您在场图中右键单击某个区域时,上下文工具栏会出现在上下文菜单上方。该工具栏允许您为所选区域开启或关闭网格、等值线、矢量、着色、边和半透明图层。此外,您还可以使用每个图层右侧的下拉菜单调整常用样式设置,例如为网格选择颜色(或选择用于着色的变量)。

可通过单击Plot侧边栏中的Zone Style按钮或从以下菜单打开该对话框:Zone Style菜单。默认情况下,工作区中选中的任何区域都会在Zone Style对话框中选中。您也可以双击绘图中的任意区域,以选中该区域并打开对话框。Plot在Zone Style对话框中,包含瞬态数据的场图与静态数据集略有不同。如果某个区域在当前时间步不包含数据,则该区域在Zone Style对话框中的整行会变灰。请参阅:

了解更多关于处理瞬态数据集的信息。Time Aware以下页面可在该对话框中找到:

对话框,每个页面代表一个绘图图层:Zone Style网格

请参阅

等值线Mesh Layer.

矢量

See Contour Layer.

散点

See Vector Layer.

着色

See Scatter Layer.

Shade

See Shade Layer.

See Edge Layer.

See Points.

See Surfaces.

See Derived Volume Object Plotting.(仅限3D)

效果

See Translucency and Lighting.

对话框中的值Zone Style可直接修改。例如,某些设置(如显示区域)以复选框形式呈现,单击即可切换状态。其他设置允许右键单击以显示上下文菜单或其他修改方式。通过选择所需区域(按住Shift或Control键单击),然后在要修改的设置列中右键单击,可同时更改多个区域的设置。

对话框的每一页Zone Style分为三个颜色编码区域。蓝色列适用于区域本身,在对话框的所有页面上保持一致。绿色和橙色列分别表示对应绘图图层的主要和次要设置。

对话框中的以下属性Zone Style适用于区域整体,并显示在对话框的所有页面上。

区域编号

每个区域的编号。

区域名称

每个区域的名称。名称后的"*"表示时间序列。

对于瞬态数据,当前时间步适用的时间序列的第一个区域将显示在区域名称和区域编号列中。
组编号

显示区域的组编号。双击可更改编号。

显示区域

默认显示所有区域。通过切换此列中的复选框,可开启或关闭单个区域或区域组。

按模式选择区域

在"选择条件"文本框中输入通配符模式,然后点击ZonesGroups根据名称或组编号选择一个或多个区域。选择"区域"将匹配区域名称,选择"组"将匹配组编号。通配符模式中,大多数字符匹配自身,但*和?字符具有特殊含义。

字符 含义

?

匹配任意单个字符。

*

匹配任意数量的字符(包括零个字符)。

清除

清除当前选择及“选择条件”字段。

对话框中的其余列Zone Style取决于当前活动页面,并在相应章节中讨论。

您可以从Zone Style对话框的“点”页面(如下所示)中选择用于绘制向量和散点符号的数据点来源。

区域样式点
关于使用“区域样式”对话框底部的控件按名称选择区域的信息,请参见末尾处的相关说明。Field Plot Modification and the Zone Style Dialog.

Figure 2显示了一个绘图,其中区域1仅在一个平面(J=5)上绘制散点符号,而区域2绘制所有符号。

场图散点示例
Figure 2. A plot showing two zones set to show only J-planes equal to five, with scatter symbols plotted on the surface in zone 1 and all symbols in zone 2.
待绘制点

右键单击以选择点的绘制方式:

表面节点

仅绘制位于区域表面上的节点。

所有节点

绘制区域中的所有节点。

所有连接节点

绘制通过节点映射连接的所有节点。无任何连接性的节点不绘制。

表面附近单元中心

在位于区域表面或表面附近的单元中心处绘制点。

所有单元中心

在区域中的所有单元中心处绘制点。

索引跳过

右键单击可指定 I、J、K 索引的跳过间隔。菜单选项如下:

无跳过

将 I、J、K 跳过间隔设置为 1;绘制所有点或矢量。

输入跳过

Enter Index Skipping对话框中指定 I、J、K 跳过间隔。

输入索引跳过

使用此对话框输入 I、J、K 索引的跳过间隔。

输入索引跳过

某轴的跳过值为 1 表示将使用该轴上的每个数据点;跳过值为 2 表示每隔一个数据点使用一次;跳过值为 3 表示每隔两个数据点使用一次,以此类推。

对于不规则数据和有限元数据,仅 I 跳过有效。I 跳过允许您按照数据文件中列出的节点顺序跳过节点。

曲面

有多种方法可划分体数据以进行绘制。查看体数据的一种方法是从数据的一部分中选择曲面。在 Tecplot 360 中,您可以通过Zone Style对话框的“曲面”页面选择要为体区域绘制的曲面(通过 Plot 侧边栏双击区域,或通过Plot→Zone Style.

区域样式曲面
访问)。有关使用区域样式对话框底部控件按名称或组号选择区域的信息,请参见Field Plot Modification and the Zone Style Dialog.

末尾的描述。右键单击“要绘制的曲面”列可选择以下选项之一:

不绘制任何体区域曲面(边缘仍会显示)。这是绘图的默认曲面设置。

边界单元面

绘制体区域外部的所有曲面。这包括:

IJK 有序数据

绘制最小和最大 I、J、K 平面。

有限元体数据

绘制所有没有相邻单元(根据连接列表)的面。

如果启用了消隐,消隐区域中的边界单元将不会被绘制,您将能够看到体区域的内部。Figure 3显示体积区域的绘图,其中"要绘制的曲面"设置为"边界单元面":无消隐、值消隐和 IJK 消隐。有关消隐操作的详细信息,请参见 [T0001]。Blanking for information on working with Blanking.

场图边界单元面
Figure 3. Boundary Cell Face plotting without blanking, with value-blanking, and with IJK-blanking.
暴露单元面(默认)

此设置与"边界单元面"设置类似,除非启用了值消隐。使用值消隐时,将绘制消隐单元与非消隐单元之间的外部单元面以及数据的外表面。Figure 4显示体积区域的绘图,其中"要绘制的曲面"设置为"暴露单元面",分别带有和不带值消隐。有关消隐操作的详细信息,请参见 [T0005]。Blanking for information on working with Blanking.

场图暴露的单元面
Figure 4. Examples of plots where Surfaces to Plot has been set to Exposed Cell Faces with (left) and without (right) value-blanking.
平面设置(I、J、K、IJ、JK、IK 和 IJK 平面)

绘制 I、J 和/或 K 平面的适当组合。平面由每个平面的范围确定,可通过右键单击范围列进行设置。These settings are available only for IJK-ordered data. Figure 5显示多个 I、J 和 K 平面绘图的示例。

场图 曲面 平面
Figure 5. Examples of plotting I, J, and K-planes.
每个曲面(详尽)

此设置将绘制体积数据中每个单元的每个面。不建议用于大型数据集。除非曲面是半透明的,否则绘图外观与"暴露单元面"设置相同。

范围

I、J 或 K 平面选项的范围允许您指定相应平面的范围。右键单击相应的范围列,在 [T0013] 对话框中输入范围,包括起始平面、结束平面(0 表示最大索引,-1 表示次高索引,依此类推)和跳跃因子。Enter Range dialog. Use a skip factor of two to display every other plane, a skip factor of three to display every third plane, and so on.

输入范围

"输入范围"对话框允许您在映射样式或区域样式窗口中,或执行积分时指定 I、J 或 K 索引范围。

输入范围

指定范围的起始和结束。您可以指定 0 表示最大索引,-1 表示次高索引,依此类推。

您还可以指定跳跃值。跳跃值为 1 表示考虑范围内的每个点;2 表示每隔一个点考虑一次,依此类推。

派生体对象绘图

[T0020] 对话框的"体积"页面允许您指定是否显示所选区域的流线、等值面或切片。右键单击相应列以选择是或否。Zone Style dialog allows you to specify whether or not to show streamtraces, iso-surfaces, or slices for the selected zone(s). Right-click in the appropriate column to choose yes or no. Figure 6显示包含两个区域的绘图,其中区域 2 中排除了流带和等值面。

场图体积示例
Figure 6. ​A plot where streamribbons and an iso-surface have been excluded from zone 2.

时间感知

对于瞬态数据集,您可以使用 Tecplot 360 界面在给定时间显示数据或随时间动画显示数据。加载到 Tecplot 360 中的区域可以链接到特定的求解时间,活动求解时间用于确定显示哪些区域。

对于以下定义,请考虑以下虚构数据集:

表1. 示例时间感知数据集
区域 时间 StrandID

1

不适用

n/a

2

0.0

2

3

0.18

3

4

0.22

1

5

0.25

2

6

0.28

1

7

0.32

3

8

0.38

2

9

0.42

1

10

0.52

1

11

0.57

2

12

0.58

3

13

0.62

1

14

n/a

n/a

瞬态区域

与时间关联的区域。当前帧中显示的瞬态区域取决于当前求解时间。表1中的区域2-13为瞬态区域。Table 1为瞬态区域。

静态区域

不与时间关联的区域。无论当前求解时间如何,它们始终显示。表1中的区域1和14为静态区域。Table 1为静态区域。

当前求解时间

决定当前帧中显示哪些瞬态区域的值。

Strand(时间序列)

一系列代表数据集同一部分在不同时间的瞬态区域。表1中的区域2、5、8和11具有相同的StrandID,因此它们属于同一时间序列。Table 1均具有相同的StrandID,因此属于同一时间序列。

StrandID

为每个瞬态区域定义的整数值。给定区域的StrandID由数据加载器确定。

在Zone Style对话框中对某个StrandID内任一区域所做的更改将传播到该StrandID下的所有区域。另请参阅Field Plot Modification and the Zone Style Dialog.
相关区域

在给定求解时间仅绘制"相关区域"。Tecplot提供两种策略来确定任意求解时间下的相关区域。请参考《脚本指南》中的$!GlobalTime TransientZoneVisibility宏命令获取更多信息。默认选项为ZonesAtOrBeforeSolutionTime。不同瞬态区域可见性选项的规则如下:

ZonesAtOrBeforeSolutionTime

对于给定求解时间下的每个时间序列,显示的区域为在求解时间(容差范围内)的区域。除第一个或最后一个时间步外,若给定求解时间不存在区域,则显示前一个求解时间中首次出现区域的区域。

ZonesAtSolutionTime

对于给定求解时间下的每个时间序列,显示的区域为在求解时间(容差范围内)的区域。

静态区域始终被视为相关区域。请参考Figure 7.

时间感知相关区域
Figure 7. An illustration of how relevant zones are determined (based on the data in the figure using the default transient zone visibility, ZonesAtOrBeforeSolutionTime). For a given solution time, the relevant zones ONLY are displayed in the plot. NOTE: static zones are always considered relevant zones.
t = .2s

红色瞬态区域和两个静态区域已绘制。注意:第一股流束的对应区域未显示,因为该流束在此时尚未定义。

t = .4s

绿色瞬态区域和两个静态区域已绘制。

t = .6s

蓝色瞬态区域和两个静态区域已绘制。注意:第二和第三股流束的对应区域未显示,因为这些流束在此时尚未定义。

数据点与单元标签

场图

您可以为场图中的全部或部分数据点/节点添加标签,标签内容可以是数据点的索引值,也可以是每个点上指定变量的数值。您还可以为每个数据单元或元素添加其索引标签(对于有限元数据,索引即元素编号)。

线图

您可以为线图中的全部或部分数据点/节点添加标签,标签内容可以是数据点的索引值、该点因变量的数值,或两者的组合值(X&Y or Theta & R)。例如,Figure 8展示了一个XY线图,其中每个数据点均标注了其X-Y数值对。

标记的场图
Figure 8. An XY-line plot with data labels.

要为图形添加数据标签,请进入Plot→Label Points and Cells对话框(通过Plot菜单访问)。Label Points and Cells对话框包含以下选项:

标记点和单元
显示节点标签

开启此选项以显示节点标签。可选择"索引值"或"变量值"。

子区域数据集(.szplt)不显示索引值,因为当前无法通过此文件格式可靠确定这些数值。

显示单元标签

开启此选项以显示单元标签。可选择"索引值"或"变量值"。

Index Skip

若按索引值标注,请设置索引跳跃间隔。

按区域/映射着色文本

开启此选项,并选择标签的颜色、字体、字号及数字格式。

包含文本框

开启"包含文本框"选项,为每个标签添加边框。

三维绘图控制

您可以通过在绘图侧边栏的绘图类型下拉菜单中选择"3D Cartesian"(三维笛卡尔坐标),将任何类型的数据以三维绘图形式查看。IJK有序数据和有限元体积数据会自动以三维方式显示。

三维绘图可通过以下控件进行操作,这些控件可通过Plot菜单访问:

Reset 3D Axes

重置三维坐标轴尺寸和三维旋转原点。

Three-dimensional Axis Limits

控制三维绘图的数据和坐标轴纵横比。

Three-dimensional Orientation Axis

控制可选的三维方向轴,该轴在工作区中显示三个坐标轴的当前方向。

光源

控制光源位置,以及光照强度、背景光和表面颜色对比度。详见Three-dimensional Light Source了解更多详情。

Advanced 3D Control

指定三维线条、符号和切向量的默认提升比例,以及绘图的三维排序算法。

以下控件可通过View菜单访问。

The Rotate Dialog

控制绘图的三维方向。

Three-dimensional View Details

设置影响绘图三维显示的参数规格,包括透视、视野、绘图角度方向和视图距离。

重置三维坐标轴

默认情况下,三维坐标轴会根据数据自动计算。如果您修改数据以扩大或缩小整体数据尺寸,坐标轴不会自动调整到新尺寸。使用"Reset 3D Axes"(重置三维坐标轴)选项(通过Plot菜单访问)可将坐标轴重置为适应数据。

"Reset 3D Axes"(重置三维坐标轴)选项还会重置三维原点。如果您已通过3D Rotate对话框修改了三维原点(详见The Rotate Dialog),则Reset 3D Axes选项会将其重置为大致位于数据的质心。

三维坐标轴范围

3D 轴范围

在三维绘图中,每当您读取数据文件、操作分配给坐标轴的变量值或更改分配给坐标轴的变量时,Tecplot 360 会检查数据并确定如何绘制。数据可能需要在某个或多个坐标轴方向上进行缩放、更改坐标轴依赖关系、调整数据与坐标轴框之间的间距,以及/或调整坐标轴框的形状。

由于数据可以以多种有效形式进行绘制,通过使用3D Axis Limits对话框(通过Plot菜单访问),您可以输入信息以帮助 Tecplot 360 确定如何自动配置您所需的绘图方式。

纵横比

分配给一个轴的变量范围(乘以轴尺寸因子)与分配给另一个轴的变量范围(乘以轴尺寸因子)之比。

数据纵横比限制

当任意两个轴的数据纵横比超过数据纵横比限制时,Tecplot 360 会自动重新缩放较长的轴,使新的数据纵横比等于数据纵横比重置值。

如果您的绘图通常未缩放(例如真实物理对象的绘图),应将数据纵横比最大值设置为较大的数值,如 30。对于均匀缩放的轴,请使用较小的数值。

轴纵横比限制

其工作原理与数据纵横比限制类似,但轴纵横比限制关注的是轴框的形状和大小。

3D 方向轴

3D 方向轴

3D 方向轴是轴的表示形式,可立即显示方向。默认情况下,所有 3D 绘图都会在框架的右上角显示 3D 方向轴。

使用3D Orientation Axis对话框(位于Plot菜单下),您可以控制是否在绘图中显示 3D 方向轴,以及其颜色、大小、线宽和轴原点的位置。您还可以通过单击并拖动 3D 方向轴,将其定位到框架中的所需位置。

高级 3D 控制

高级3D控制
提升比例

提升比例是指从对象的 3D 原点到您眼睛的距离比例。如果您为 3D 线条、切线向量或散点符号指定了提升比例,则相应类型的绘制对象会略微向您提升,使其位于表面元素之上。

执行额外 3D 排序

对于某些 3D 绘图(例如具有透明度的绘图),Tecplot 360 使用画家算法。默认情况下使用快速排序算法。数据对象被划分为较小的对象。最小的对象通常是单元、有限元、向量或散点符号。这些对象根据与观察者的距离进行排序,从距离观察者最远的对象开始,逐步向前处理。这不会检测诸如对象相交等问题。如果选中"执行额外 3D 排序"复选框,则会使用较慢但更精确的方法来为您检测问题。

在某些情况下,Tecplot 360 无法正确排序。例如,考虑元素 A、B 和 C,其中元素 A 与元素 B 的一部分重叠,元素 B 与元素 C 的一部分重叠,而元素 C 又与元素 A 的一部分重叠。由于 Tecplot 360 仅绘制完整元素,其中一个元素将最后绘制,并且每个元素都会(错误地)覆盖另一个元素的一部分。如果在打印或导出时出现此情况,选择图像格式通常可以解决问题。

All of the settings in the Advanced 3D Control对话框中的所有设置均特定于当前框架。

旋转对话框

您可以使用3D Rotate对话框(通过View→Rotate工具栏中的3D旋转工具将在以下内容中讨论:Three-dimensional Rotation.

3D 旋转

The 3D Rotate对话框包含以下选项:

旋转轴
  • 点击+ or -轴旁的按钮可逐步绕该轴旋转图形。

  • “旋转步长”字段指定每次点击+ or -按钮时图形旋转的增量。

旋转中心
X

X轴。在文本框中输入数值,或使用右侧的增减箭头指定数值。

Y

视线/原点射线绕Y轴的旋转。在文本框中输入数值,或使用右侧的增减箭头指定数值。

Z

视线/原点射线绕Z轴的旋转。在文本框中输入数值,或使用右侧的增减箭头指定数值。

重置

使用此下拉菜单将旋转中心设置为“数据中心”(数据边界框的中心)或“视图中心”(在帧坐标50%、50%处由探针命中的点)。

如果帧中心无数据,则“视图中心”可能导致错误。此时旋转中心将不会移动。
球面角

视线原点视图。图形的角度方向由三个球面旋转角定义:

(Psi)

视线原点射线偏离Z轴的倾斜角。(范围 –720 至 720。)

(Theta)

视线原点射线绕Z轴的旋转角。(范围 –720 至 720。)

(Alpha)

绕视线原点射线的扭转角。(范围 –720 至 720。)

视线原点射线是从3D对象原点指向眼睛的直线,垂直于计算机屏幕平面。这些角度定义了唯一视图。这些角度显示在Figure 9.

3dangles3
Figure 9. 3D angles and 3D projection.
预设角度

指定四种预定义方向之一:XY平面、YZ平面、XZ平面;或默认方向(Psi=60、Theta=225、Alpha=0)。

绕观察者位置旋转

除上述旋转功能外,您还可以使用Alt键和鼠标绕观察者位置旋转(而非旋转对象)。虽然此功能可在正交投影中使用,但更适合在透视投影模式下使用。Alt键配合鼠标中键可模拟飞行穿越式运动。使用Alt键加鼠标中键可靠近对象,再通过Alt键加鼠标左键转动视角。

三维视图详细信息

使用3D View Details dialog (accessed via the View菜单)可控制影响三维图显示的多项参数。

3D视图详细信息
使用透视投影

设置 Tecplot 360 的投影类型。选中时,Tecplot 360 以透视投影绘制当前帧;未选中时,以正交[1]投影绘制当前帧。(取值范围:0.1 至 179.9)

视场角(度)

设置观察者前方可见的绘图范围(以球面弧度表示)。缩放三维透视图会改变此数值及观察者位置。

视场角变化时保持对象大小

选中时,视场角变化将自动调整观察者位置,使画面中可见平面范围大致保持不变。

未选中时,视场角变化不改变观察者位置,导致整个绘图显示放大或缩小。

视图宽度

设置观察者前方可见的绘图范围(以X轴单位表示)。缩放三维正交图会改变此数值,但不改变观察者位置。透视模式下不可用。

观察者位置

通过重置X、Y、Z坐标或更改观察距离,调整观察者与图像的相对关系。

三维缩放与平移

与其他绘图类型相同,您可使用鼠标缩放和平移三维图。可通过缩放或平移工具实现,大多数工具也支持使用鼠标中键和右键(或Ctrl+right鼠标按钮)进行缩放和平移。

当绘图投影为正交模式时,按住鼠标中键拖拽可放大绘图;当投影为透视模式时,该操作会改变观察角度,使绘图显示变大或变小。若需通过靠近或远离对象来改变观察者位置,请按住Alt在使用鼠标中键或3D鼠标时按下按键

处理超大数据集可能导致缩放、旋转和平移操作变慢。请参阅Performance Dialog了解在缩放、旋转或平移性能不佳时关于绘图近似的更多信息。

1. With orthographic projection, the shape of the objects is independent of distance. This is sometimes an "unrealistic" view, but it is often used when preserving true dimension is important (such as in drafting).