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龙图腾网获悉华中科技大学申请的专利一种面心立方体材料实时三维晶粒旋转可视化方法与系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119170155B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411139036.8，技术领域涉及：G16C20/80；该发明授权一种面心立方体材料实时三维晶粒旋转可视化方法与系统是由耿韶宁;宋敏杰;蒋平;仇越;舒乐时;许博安;王逸麟设计研发完成，并于2024-08-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面心立方体材料实时三维晶粒旋转可视化方法与系统在说明书摘要公布了：本发明属于材料技术领域，公开了一种面心立方体材料实时三维晶粒旋转可视化方法与系统，该方法包括：通过图形用户界面工具库Tkinter、调用Pandas库读取文件数据和工具库Tkinter，实现对特定欧拉角数据和任意欧拉角数据的输入；采用三维绘图库matplotlib实现FCC面心立方体晶粒和坐标轴的绘制；通过输入的欧拉角根据计算晶粒的旋转矩阵，确认晶粒在三维空间中的旋转状态的转换；通过输入的欧拉角根据晶粒的密勒指数，确认晶粒在三维空间内的晶面或晶向分布；采用事件监听技术实现欧拉角、旋转矩阵和米勒指数的实时更新。本发明在实时性、操作便捷性、系统性能以及成本控制等方面均具备显著优势，能够有效弥补现有技术的不足，显著提升面心立方体材料晶粒旋转可视化的效率和效果。

本发明授权一种面心立方体材料实时三维晶粒旋转可视化方法与系统在权利要求书中公布了：1.一种面心立方体材料实时三维晶粒旋转可视化方法，其特征在于，该方法包括： S1：采用图形用户界面工具库Tkinter库三维晶粒旋转可视化方法与系统，通过图形用户界面工具库Tkinter建立欧拉角数据输入框、调用Pandas库读取文件数据和工具库Tkinter创建欧拉角滑动条，实现对特定欧拉角数据和任意欧拉角数据的输入； S2：采用三维绘图库matplotlib实现FCC面心立方体晶粒和坐标轴的绘制； S3：通过输入的欧拉角根据公式1计算晶粒的旋转矩阵，确认晶粒在三维空间中的旋转状态的转换；所述旋转矩阵的计算公式如下所示： 其中，g表示旋转矩阵，φ1是章动角，Φ是旋进角，φ2是自转角； S4：通过输入的欧拉角根据公式1晶粒的密勒指数，确认晶粒在三维空间内的晶面或晶向分布； 其中，u,v,w是旋转前的晶体取向向量的分量，r,s,t是旋转过程中中间步骤的晶体取向向量分量，h,k,l是旋转后的晶体取向向量的分量； S5：采用事件监听技术实现欧拉角、旋转矩阵和米勒指数的实时更新； S6：通过S3和S5实时计算得到的旋转矩阵，通过公式3将这些顶点坐标与旋转矩阵相乘，计算出旋转后的新顶点坐标，再调用matplotlib库的即时渲染功能，在晶粒旋转角度毫秒级内的重新绘制，实现晶粒旋转的实时更新； rotated_vertices＝g·vertices3 其中，g表示由欧拉角φ1，Φ，φ2计算得到的旋转矩阵，用于描述晶粒的旋转状态，vertices表示晶体初始的顶点坐标，rotated_vertices是一个包含所有顶点坐标的矩阵或数组，表示经过旋转矩阵g变换后的顶点坐标； S7：通过输入描述晶体学中晶面方向的密勒指数，采用公式4计算出对应的欧拉角，使得晶粒的空间方向与米勒指数一致；同时，调用接收函数接收从密勒指数计算得到的欧拉角，通过S3S6更新晶粒的旋转角度，并绘制旋转后的晶粒； Φ＝arccosl 其中，φ1是章动角，Φ是旋进角，φ2是自转角；w表示晶面方向向量在z轴方向上的分量，h表示晶面方向向量在x轴方向上的分量；k表示晶面方向向量在y轴方向上的分量，l表示晶面方向向量在新的z轴方向上的分量； S9：遍历欧拉角输入框，通过Tkinter的Entry小部件的get方法提取每个晶粒的欧拉角数据，存储到Pandas的DataFrame对象中；采用Tkinter的asksaveasfilename方法打开文件保存对话框，调用Pandas的to_csv或to_excel方法将DataFrame对象保存为对应格式的文件；同时，使用Tkinter的asksaveasfilename方法打开文件保存对话框，利用Matplotlib库的savefig方法，将当前绘制的图形保存为指定格式的图像文件。

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