一種集成web技術(shù)的CFD程序開發(fā)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用和計(jì)算流體力學(xué)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種集成web技術(shù)的CFD程序開發(fā)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]計(jì)算流體力學(xué)(Computat1nal Fluid Dynamics, CFD)早期發(fā)展源于航空航天領(lǐng)域的需求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和CFD技術(shù)的日益成熟，CFD在航空航天、船舶艦艇、氣象、石油勘探、汽車外形設(shè)計(jì)等工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
[0003]CFD技術(shù)可以配合或者取代部分實(shí)驗(yàn)(如風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試)，以減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)和測(cè)試時(shí)間，達(dá)到節(jié)省實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的目的。
[0004]同時(shí)CFD在流體的流動(dòng)細(xì)節(jié)分析、流場(chǎng)機(jī)理研宄、擴(kuò)大流動(dòng)參數(shù)范圍等許多方面能夠彌補(bǔ)物理實(shí)驗(yàn)的不足，為工業(yè)制造提供直接可用的信息，從而提高工業(yè)設(shè)計(jì)的精細(xì)化水平。
[0005]為了發(fā)揮CFD的優(yōu)勢(shì)并使其在實(shí)際應(yīng)用中起到應(yīng)有的效果，高性能高可靠的CFD程序是必不可少的前提條件。
[0006]出于性能考慮，CFD程序主要使用C/C++/FORTRAN等高性能的編譯型編程語(yǔ)言開發(fā)。使用這些編程語(yǔ)言開發(fā)的程序執(zhí)行高效，但開發(fā)和調(diào)試周期長(zhǎng)。許多CFD研宄人員開發(fā)的程序只實(shí)現(xiàn)了核心功能，并且是通過(guò)命令行(Command Line Interface, CLI)方式運(yùn)行的程序。CLI程序性能較好，卻對(duì)用戶不夠友好:用戶需要熟練掌握其命令用法才能順利運(yùn)行程序。而開發(fā)出對(duì)用戶友好的用戶界面(Graphical User Interface,⑶I) 一般不是CFD研宄人員擅長(zhǎng)的技能。
[0007]開發(fā)出集成傳統(tǒng)GUI界面的CFD程序需要大量額外的工作和代碼，并且開發(fā)GUI一般還依賴于操作系統(tǒng)，存在移植性的問(wèn)題。
[0008]隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起，其互通互聯(lián)和移動(dòng)便捷的特性不僅深刻地影響了人們生活和工作等方面，還使得編程領(lǐng)域的思維和方向發(fā)生了重大變化:跨平臺(tái)的編程語(yǔ)言和web開發(fā)語(yǔ)言蓬勃發(fā)展。例如Java，C#等跨平臺(tái)編程語(yǔ)言，PHP, JavaScript，Python等web開發(fā)腳本語(yǔ)言越來(lái)越受到開發(fā)人員的青睞。雖然犧牲了一些性能，但這些語(yǔ)言基本上有著“一次編寫，隨處運(yùn)行”的特性，能夠快速上手，并且開發(fā)和調(diào)試十分便利。
[0009]結(jié)合HTML、CSS、JavaScript等web前端技術(shù)和PHP等web后端技術(shù)開發(fā)的應(yīng)用有著天然跨平臺(tái)和自帶圖形用戶界面(GUI)的特點(diǎn):web技術(shù)的展現(xiàn)基于瀏覽器，跨平臺(tái)問(wèn)題由瀏覽器負(fù)責(zé)，減輕了開發(fā)人員的負(fù)擔(dān)；并且瀏覽器界面上元素都是可視的，用戶可以通過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊或者觸摸完成操作；
[0010]互聯(lián)網(wǎng)隨處可訪問(wèn)的特點(diǎn)加上使用相關(guān)技術(shù)開發(fā)的web平臺(tái)，用戶通過(guò)瀏覽器即可完成對(duì)后臺(tái)服務(wù)程序管理，無(wú)需再通過(guò)傳統(tǒng)終端連到服務(wù)器。
[0011]為了讓CFD程序開發(fā)充分利用如今蓬勃發(fā)展的web技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)和開發(fā)上的便捷性，亟需一種集成web技術(shù)的CFD程序開發(fā)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種集成web技術(shù)的CFD程序開發(fā)方法。該方法的技術(shù)任務(wù)是解決開發(fā)集成GUI界面的CFD程序緩慢和困難的問(wèn)題，提供一種集成web技術(shù)的CFD程序快速開發(fā)方法。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)施過(guò)程如下:
[0014]步驟一:開發(fā)人員依據(jù)算法理論和功能需求，開發(fā)CFD程序的核心功能。這里核心功能主要指CFD程序的計(jì)算功能，而無(wú)需開發(fā)用于圖形操作的用戶界面；
[0015]步驟二:將CFD程序部署到服務(wù)器，確保其能在服務(wù)器上正常運(yùn)行。由于開發(fā)機(jī)的軟硬件環(huán)境和部署的服務(wù)器可能存在差異，所以采取從源代碼編譯的方式部署，使編譯的程序更適應(yīng)服務(wù)器的軟硬件，以提高程序性能和計(jì)算效率；
[0016]步驟三:根據(jù)業(yè)務(wù)需求開發(fā)web界面，將CFD程序的接口以頁(yè)面元素的形式向用戶展示，用戶能夠通過(guò)可視化的web界面元素明白操作及其意義；
[0017]步驟四:開發(fā)web后臺(tái)響應(yīng)用戶的操作請(qǐng)求。與CFD程序執(zhí)行相關(guān)的操作，需要根據(jù)CFD接口與之對(duì)接，并將處理結(jié)果反饋給用戶；
[0018]步驟五:部署web服務(wù)器。部署web服務(wù)器包括:
[0019]I)根據(jù)web開發(fā)平臺(tái)技術(shù)，選擇合適的web端服務(wù)程序。例如用PHP作為web后端的開發(fā)語(yǔ)言，可以使用nginx+php-fpm的組合；
[0020]2)根據(jù)安全性和訪問(wèn)控制要求，配置web服務(wù)端口、防火墻以及可信請(qǐng)求來(lái)源等安全設(shè)置；
[0021]3)配置web服務(wù)進(jìn)程的權(quán)限，使其能正常調(diào)用部署好的CFD程序；確保程序執(zhí)行所需的資源都能夠正常獲??；
[0022]4)完善web平臺(tái)的授權(quán)和安全機(jī)制，確保用戶的操作均在授權(quán)下完成，避免服務(wù)器資源被惡意用戶竊取或者惡意用戶繞開安全機(jī)制威脅服務(wù)器的安全穩(wěn)定運(yùn)行；
[0023]5)與CFD程序進(jìn)行聯(lián)調(diào)測(cè)試，確保功能正?？捎?、程序按照開發(fā)預(yù)期運(yùn)行。
[0024]步驟六:部署系統(tǒng)上線，向授權(quán)用戶開放；用戶經(jīng)過(guò)授權(quán)后可在web端查看和管理CFD任務(wù)，并通過(guò)web端下載執(zhí)行結(jié)果。
[0025]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)手段相比所產(chǎn)生的有益效果是:
[0026]1.本發(fā)明將CFD核心功能的開發(fā)與GUI界面的開發(fā)剝離，讓開發(fā)人員專注于各自擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，提高程序的性能；
[0027]2.本發(fā)明充分利用web技術(shù)帶來(lái)的開發(fā)和調(diào)試便捷性，能夠迅速開發(fā)出對(duì)用戶友好的GUI界面，提尚用戶體驗(yàn)；
[0028]3.本發(fā)明提供的集成web技術(shù)的CFD程序開發(fā)方法開發(fā)所得到的界面具有天然的跨平臺(tái)特性:用戶只需要瀏覽器即可訪問(wèn)，與操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)；
[0029]4.本發(fā)明縮短了 CFD程序的GUI開發(fā)周期和bug調(diào)試時(shí)間，降低開發(fā)難度和成本，減輕了程序開發(fā)人員的負(fù)擔(dān)；
[0030]5.本發(fā)明提供的方法充分利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，讓用戶對(duì)CFD的管理和操作不再局限于PC平臺(tái)，也可以在移動(dòng)端使用和操作；
[0031]6.本發(fā)明提供的一種集成web技術(shù)的CFD程序開發(fā)方法實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1是本發(fā)明的集成web技術(shù)的CFD程序開發(fā)流程圖；
[0033]圖2是用戶新建CFD程序任務(wù)的web界面圖；
[0034]圖3是用戶管理和查看CFD任務(wù)的web界面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的方法進(jìn)行清楚、完整的描述。所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性工作的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0036]如附圖1所示，本發(fā)明提供的一種集成web技術(shù)的CFD程序開發(fā)方法首先讓CFD開發(fā)人員開發(fā)CFD程序的核心功能和模塊，然后將CFD程序部署到服務(wù)器端使其正常提供服務(wù)。與此同時(shí)，開發(fā)人員根據(jù)設(shè)計(jì)和需求開發(fā)web用戶界面，之后