Jaka jest najdokładniejsza metoda interpolacji dla pola przepływu 3D na siatce strukturalnej?

9

Rozwiązuję wielogatunkowe, ściśliwe równania Naviera-Stokesa na siatce strukturalnej 3D. Uzyskałem rozwiązanie na danej siatce (powiedzmy stosunkowo grubej). Chcę teraz udoskonalić moją siatkę i interpolować moje poprzednie rozwiązanie na nowej siatce przed ponownym uruchomieniem symulacji. Obecnie mamy narzędzie do interpolacji, które buduje drzewo kd z 2 siatek, a następnie może użyć 2 różnych metod do obliczenia wartości w nowej siatce:

  • proste uśrednianie
  • ważony odwrotnie-odległości (IDW)
  • ruchome najmniejsze kwadraty (MLS)

Chcę skupić się na dokładności, ponieważ ponieważ mam do czynienia z dużymi gradientami, niepoprawne ich zarejestrowanie wygeneruje fale po ponownym uruchomieniu obliczeń. Najpierw próbowałem prostego uśrednienia, ale dokładność nie była wystarczająco dobra.

Myślałem, że metoda MLS z wielomianami rzędu 2 da mi rozsądne wyniki, ponieważ ma być nieoscylacyjna. Jednak gdy patrzę na moje interpolowane pole, widzę lokalne minima / maksima, które przekraczają wartości mojego początkowego pola. Czy to oznacza, że ​​wdrożenie MLS w tym programie jest nieprawidłowe? Czy powinienem uważać na rozmiar szablonu i kolejność wielomianów? Którą inną metodę poleciłbyś?

Z góry dziękuję !

FrenchKheldar
źródło

Odpowiedzi:

4

Możesz użyć monotonicznych splajnów sześciennych:

http://en.wikipedia.org/wiki/Monotone_cubic_interpolation

Wyjaśnienie, jak to zrobić w trybie multi-D znajduje się tutaj:

http://dl.acm.org/citation.cfm?id=1285766

Inna opcja byłaby ważona zasadniczo interpolacją nieoscylacyjną; istnieje niedawny artykuł przeglądowy na ten temat autorstwa Chi-Wanga Shu.

David Ketcheson
źródło
Sprawdziłem wielowymiarowy sześcienny papier do interpolacji sześciennej i istnieje silna przesłanka do zastosowania tej metody:> węzły dostarczające dane interpolacji są równomiernie rozmieszczone lub> postępują według ściśle monotonicznego, ciągłego mapowania jeden do jednego od> [ 0, n] do interwału interpolacji. Oczywiście nie będzie to prawdą dla mojego ogólnego pola przepływu 3D. Jednak wykopię inne odniesienie, dzięki.
FrenchKheldar
2
Oto artykuł, o którym myślę, że David miał na myśli.
Matt Knepley
Tak Matt, to jest ten.
David Ketcheson