3.4　3D视图创建几何模型

PyroSim程序旨在帮助用户以交互方式创建复杂的几何形状。用户可以分别在2D和3D视图中创建几何模型，两种视图下创建模型有各自的特点，下面分别对两种视图进行简单介绍。

①在3D视图中创建模型，用户可以通过菜单中Model或者快捷功能菜单里面点击相应的几何工具进行创建，然后对弹出的新建菜单进行参数设置和坐标设置，PyroSim程序将根据用户设置的结果自动生成模型，用户可以随时点击模型进行修改。3D视图中建立模型的优点是建立的模型更加精确，缺点是效率不高，建模前要进行参数设置，每个模型都得重复进行设置。

②在2D视图中，用户可以利用画图工具手工绘制几何模型，在绘制前只需要简单地设置几个重要的参数，然后利用鼠标拖动来进行绘制，在绘制结束后，用户可以将其转换到3D视图中进行修改，使模型达到预期的目的。它的优点是一次设置，可以多次使用，提高绘图效率；缺点是画图不够精确，坐标参数还需要二次设置。

3.4.1　创建障碍物（Obstruction）

障碍物是PyroSim程序中重要的几何代表。障碍物是由两点定义的矩形实体对象，每个障碍物的表面都具有表面特性。激活事件就被定义为在模拟过程中创建或删除一个障碍。

障碍物的几何形状并不需要与用于解决问题的网格的几何形状相匹配。在模拟开始之时，障碍物的所有面都会转移到对应的最近的网格单元边界上。因此，为了对应一个单独的面，一些障碍物可能比较厚，而另一些则比较薄。这个单独的面可能对模型引入不必要的差距。这些模糊之处可以通过创建对应于网格空间的所有几何形状来避免。完成这个的简单方法就是绘制几何图形，同时捕捉到网格模型。它可以通过特定的坐标手动地创建几何模型。这可以通过使用New Obstruction命令以及存在于孔和通风口的相似命令来完成。

创建一个新的障碍物：在Model菜单单击New Obstruction，弹出图3.5所示对话框。

3.4.1.1　通用选项

障碍物对话框的选项卡是所有的选项而不是那些控制几何形状和表面的信息。这包括激活事件（可能导致障碍物从模拟中添加或删除的条件）以及如颜色和平滑等的其他选项。表3.1为障碍物的参数及描述。

3.4.1.2　几何位置选项

此选项卡允许用户定义这个物体的最大和最小坐标，即设置物体的尺寸。对于更复杂的几何多边形，此选项卡可能包括一系列点和拖动选项表。挤压是PyroSim程序的一种功能。该机制使二维物体沿着一个矢量方向延长，创建一个三维的对象。

3.4.1.3　表面属性选项

默认情况下，物体的六个面使用惰性的表面。表面选项卡能够用来指定用于对象的六个面或者将其分配到每个前表面的基础表面上。

3.4.2　创建孔洞（Hole）

孔洞（Hole）的主要功能是用来在障碍物、墙、块等几何实体结构上开孔或者洞，形成通风口、门窗等具体模型。同时为了使门窗、孔、洞等几何构造能够真正地形成，在建模过程中必须保证所建孔的厚度两侧要略微超过墙壁等几何实体的厚度，这样可以保证门窗孔洞是打通的。用户可以通过使用New Hole命令以及快捷功能菜单的 按钮来完成。

创建一个新的障碍物：在Model菜单单击New Hole…，弹出图3.6所示孔属性对话框。

3.4.2.1　通用选项

孔洞属性对话框比障碍物属性对话框要简单，但是它也包括激活事件以及如颜色和边界等的其他选项。表3.2简单介绍了一下孔洞属性对话框。

3.4.2.2　几何位置选项

此选项卡允许用户定义这个物体的最大和最小坐标，即设置物体的尺寸。对于更复杂的几何多边形，此选项卡可能包括一系列点和拖动选项表。拖动是PyroSim程序的一种功能。该功能使二维物体沿着一个矢量方向延长，创建一个三维的对象。

3.4.3　创建通风口（Vent）

通风口（Vent）一般使用在一个二维平面物体上，它没有厚度。通过设置不同的表面（Supply、Exhaust、Burner），可以使通风口产生（扩散、回风、火焰等）不同的通风效果。这可以通过使用New Vent命令以及快捷功能菜单上的 按钮来完成。

创建一个新的通风口：在Model菜单单击New Vent…，弹出如图3.7所示通风口属性对话框。

3.4.3.1　通用选项

通风口面板的通用选项卡主要功能如表3.3所示。

3.4.3.2　几何位置选项

此选项卡允许用户定义这个物体的最大和最小坐标，即设置物体的尺寸。由于通风口是一个2D平面，因此用户首先需要确定此通风口所在面，即要确定Plane选项卡的选项和输入框中的坐标，然后确定空气流动方向，可以沿着Plane选项中面的垂直方向流动，用户也可以根据实际情况选择。最后用户需要在边界（Bounds）输入框中输入另外两个坐标方向上的尺寸大小。其中的一些参数介绍如表3.4所示。

3.4.4　创建板块（Slab）

板块（Slab）一般用于创建模型的屋顶，通过坐标，可以新建三角形倾斜屋面。这可以通过在Model菜单单击New Slab…命令以及单击快捷功能菜单上的 按钮来完成。板块属性对话框和障碍物的属性对话框相似，只是几何位置选项卡有所不同。因此对通用选项卡和表面属性选项卡不再介绍，用户可以参考障碍物属性对话框进行设置。

这里对板块几何位置选项卡进行简单介绍。

此选项卡允许用户定义这个物体的最大和最小坐标，即设置物体的尺寸。对于更复杂的几何多边形，此选项卡可能包括一系列点和拖动选项表。拖动是PyroSim程序的一种功能。该功能使二维物体沿着一个矢量方向延长，创建一个三维的对象。几何选项卡如图3.8所示。

其中的一些参数介绍如表3.5所示。

请注意，每个屋顶部分的坐标是按照逆时针顺序给出的（如果用户是从上方观察此模型）。坐标的顺序确定了三角形宽度延伸的方向。对于三角形的宽度，PyroSim使用左手规则。这意味着每个屋顶部分的宽度将向上延伸。

3.4.5　创建粒子云（Particle Cloud）

粒子云（Particle Cloud）主要是通过在模型中创建粒子团来观察其在模型模拟过程中的状态变化，这里使用的粒子可以是PyroSim程序自带的粒子，也可以是用户通过Edit Particle创建的新粒子。用户还可以通过创建探测设备来检测这些粒子在环境中的变化，粒子云的这些功能可以用来模拟火灾环境中一些化学物质的变化，并对其进行监测。

用户可以通过使用New Particle Cloud命令以及快捷功能菜单的 按钮来完成。

创建一个新的障碍物：在Model菜单单击New Obstruction，如图3.9所示。

粒子云属性对话框中的通用选项卡介绍见表3.6。对粒子云属性对话框中的几何位置选项卡，用户可以参照障碍物的几何位置选项卡进行设置，这里不再介绍。