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在科幻電影中，我們經常能看到這樣的場景：

電影《阿凡達》劇照

隻需要一個全息屏幕，所有想要的一切信息都可以立體的顯示出來，栩栩如生，跟真的無異。

甚至現在可以做到，連屏幕都不需要了：

Magic Leap公司最著名的一個廣告

回到我們CFDers，平時遇到的後處理一般都是二維平面圖：

船舶航行時的興波

想再炫一些，可以加點動畫和渲染效果：

實尺度模拟時的船體興波

當然，還可以更炫一些：

圓柱繞流的體渲染效果

上面這個圖是小二自己做的，感興趣的童鞋可以查看這篇教程——【高端撩妹技巧】CFD後處理之體渲染。 也可以看下面的精簡版！（灰色字體部分）

以最常見的圓柱繞流問題為例，其網格如下圖

在Star-CCM 軟件中，實現體渲染隻需要三步：

Step1: Create a Resampled Volume derived part

Step2: Select the scalar field function

Step3: Change the field range and displayer opacity

三步之後，效果圖如下：

解釋如下（一般後處理的通用方法）：

任何後處理的第一步都是建立承載物，包括點、線、面、體等，即你的物理量要顯示在哪裡。顯示某個面的壓力雲圖，首先要有面；研究某條線的速度分布，首先要有條線，就是這個意思。這些承載物可以是物體邊界，比如船體、螺旋槳表面等；也可以是用戶自定義的，比如等值面、對稱面等。

第二步就是選擇物理量，壓力、速度、溫度等等，同樣地，這些量可以是軟件中内置的，也可以是用戶自定義的表達式。

第三步，後處理場景的高級設置，調節對比度、透明度、标尺範圍等等，使最終效果盡可能高大上。

本次模拟的最終效果如下（通過細化網格、瞬态模拟還可以做得更漂亮，不過小二的筆記本隻能做到這樣了）

但是這些後處理圖仍然無法與現實結合起來，你也不可能指望着隻靠這些圖片，去讓一個普通人明白，真實的流動是怎麼樣的。

如果你不能簡單地解釋一樣東西，說明你沒真正理解它。 ——愛因斯坦

而我們最終想要的，是直觀的，一看就能看明白的東西。

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作為時下很火的虛拟現實技術和增強現實技術，已經在很多方面有了探索性的進展了。

譬如網上購物：

譬如房間裝修設計：

譬如未來可能大行其道的成人那點事兒：

首先簡要解釋一下這兩種技術。

虛拟現實（Virtual Reality）技術： 利用計算機創造一個虛拟空間，利用虛拟現實眼鏡能夠使用戶完全沉浸在一個虛拟的合成環境中，無法看到真實環境。

利用雙目視覺原理，虛拟世界在眼鏡中是3D立體的。常見的設備有VR頭盔（比如Oculus）和VR眼鏡（如三星Gear VR）等。

在未來，虛拟現實将不僅僅會涉及視覺、聽覺，還會涉及嗅覺、觸覺、味覺等，緻力于構造一個與真實環境相似的世界。

增強現實（Augmented Reality）技術： 增強現實技術是由虛拟現實技術發展而來，最早主要應用于軍事。

增強現實技術能夠把虛拟信息（物體、圖片、視頻、聲音等）融合在現實環境中，将現實世界豐富起來，構建一個更加全面和美好的世界。最著名的設備就是Google Glass。

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前幾天，我跟鐵成同學聊天的時候，還在探讨這個問題：

鐵成同學的思維還是蠻超前的。正好我前幾天看了一些這方面的資料，拿出來給大家分享一下。

先來看一個視頻：

這是增強現實技術加持CFD後處理的一個案例，模拟結果來源于BMW Z3車型在40km/h航行時的空氣動力學性能。

你隻需要在真實環境中放入一個小的汽車模型，它周圍的流場信息會馬上立體的顯示出來。

該案例包含兩部分關鍵内容：

1、流場信息計算及後處理，包括流線、橫剖面圖以及渦的等值面等，這部分由Star-CCM 軟件的URANS方法模拟得到；

2、VR部分，這是由Unity3D和Vuforia SDK實現的。

其中，Unity3D是由Unity Technologies公司開發的一個全面整合的專業遊戲引擎，它可以讓用戶輕松創建諸如三維視頻遊戲、建築可視化、實時三維動畫等類型的互動内容。

Vuforia SDK則是高通推出的針對移動設備AR應用開發的工具包。它利用計算機視覺技術實時識别和捕捉平面圖像或簡單的三維物體，并允許開發者通過照相機取景器放置虛拟物體并調整物體在鏡頭前實體背景上的位置。

二者的具體使用方法感興趣的童鞋可以自行搜集資料，小二也是個外行，就不班門弄斧了。

再來看一個大渦模拟火焰燃燒的情形。

這是甲烷在燃氣輪機駐渦燃燒室燃燒時的情景，計算結果由Ansys Fluent的大渦模拟得到，AR場景由Unity3D和Vuforia SDK構建，可視化硬件設備是三星S4手機。

還有微軟的Hololens查看的：

AR和VR正在逐漸滲透到我們的生活，随着設備價格的平民化，一定會迎來應用場景的爆發。

CFD作為一個年輕有活力的學科，應該為更多的人所熟知，所喜歡。科技是第一生産力，而普及科技亦是當務之急。希望通過這些炫酷技術的發展，把更多有用的科技帶入到大衆視野中。

寫在最後： 如果您正在學習STAR CCM ,歡迎加入我們的社群，與小編和學習型工程師抱團一起學習理論、軟件和行業應用。

作者：船小二，船舶與海洋工程專業博士，中國力學學會會員，8年CFD經驗，精通CFD在船舶與海洋工程中的應用實踐，具有非常豐富的軍工項目經驗。

來源：shipCFD

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