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面向STL模型的几何自适应曲面网格生成

机械工程学报 2011年第7期47卷 128-133页

作者：陈建军梁义黄争舸郑耀浙江大学航空航天学院浙江大学工程与科学计算研究中心

采用保特征的模型分解方法将STL模型分割为多个子域,并为每个子域构建参考平面,将一类基于映射思想的前沿推进曲面网格生成算法应用于子域网格生成。在子域上构建G1连续的三角Bernstein-Bézier曲面,利用曲面的方向导矢计算子域的黎曼度... 详细信息

采用保特征的模型分解方法将STL模型分割为多个子域,并为每个子域构建参考平面,将一类基于映射思想的前沿推进曲面网格生成算法应用于子域网格生成。在子域上构建G1连续的三角Bernstein-Bézier曲面,利用曲面的方向导矢计算子域的黎曼度量,在黎曼空间生成参数平面网格,以消除映射畸变。考虑曲面曲率和邻近特征计算边界采样点尺寸,利用采样点的Delaunay三角化为背景网格建立几何自适应尺寸场,通过尺寸场光滑化确保不同尺寸网格之间的合理过渡。数值试验表明,算法能针对复杂的STL模型生成高质量的自适应网格。

关键词：曲面网格生成 STL 自适应黎曼度量网格尺寸

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几何自适应参数曲面网格生成

计算机辅助设计与图形学学报 2010年第2期22卷 327-335页

作者：梁义陈建军陈立岗郑耀浙江大学工程与科学计算研究中心浙江大学计算机科学与技术学院浙江大学航空航天学院

为满足有限元分析的需要,针对参数曲面提出一种几何自适应的网格生成方法.通过黎曼度量控制下的曲面约束Delaunay三角化获得曲面中轴,将其用于自动识别曲面邻近特征,并通过曲率计算自动识别曲率特征;根据邻近特征和曲率特征,融合传统网... 详细信息

为满足有限元分析的需要,针对参数曲面提出一种几何自适应的网格生成方法.通过黎曼度量控制下的曲面约束Delaunay三角化获得曲面中轴,将其用于自动识别曲面邻近特征,并通过曲率计算自动识别曲率特征;根据邻近特征和曲率特征,融合传统网格尺寸控制技术控制边界曲线离散,并创建密度场;结合映射法和前沿推进技术对组合参数曲面生成几何自适应的网格.实验结果表明,该方法能够处理复杂的几何外形,生成的网格具有很好的自适应效果和质量.

关键词：曲面网格生成自适应 Delaunay三角化黎曼度量中轴

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基于STL模型的快速曲面网格生成

中国机械工程 2010年第17期21卷 2123-2127页

作者：梁义陈建军陈立岗郑耀浙江大学

引入参考平面,将曲面网格生成问题降维为二维平面网格生成问题,实现了一种新的STL模型曲面网格生成算法。新算法采用特征保持的模型分解过程,放宽了子域的限制条件。基于局部性假设降低了将平面网格点反映射到曲面上算法的复杂度,保证... 详细信息

引入参考平面,将曲面网格生成问题降维为二维平面网格生成问题,实现了一种新的STL模型曲面网格生成算法。新算法采用特征保持的模型分解过程,放宽了子域的限制条件。基于局部性假设降低了将平面网格点反映射到曲面上算法的复杂度,保证了程序的高效率。改进了拉普拉斯光顺算法,提高了曲面网格质量。实验表明,该算法速度快,网格质量满足有限元分析需求。

关键词：曲面网格生成立体光刻特征保持网格光顺

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基于改进波前法的曲面网格生成算法

计算机辅助工程 2014年第4期23卷 69-75页

作者：覃先云张见明中联重科股份有限公司环卫机械分公司长沙410013 湖南大学汽车车身先进设计与制造国家重点实验室长沙410082

为提高传统波前法(Advancing Front Method,AFM)的网格生成效率,利用多维搜索二叉树数据结构实现临近前沿和节点的快速查找,使整个网格生成的时间复杂度接近线性.针对周期曲面网格的生成,提出2种点修正算子,避免传统算法添加虚边界导致... 详细信息

为提高传统波前法(Advancing Front Method,AFM)的网格生成效率,利用多维搜索二叉树数据结构实现临近前沿和节点的快速查找,使整个网格生成的时间复杂度接近线性.针对周期曲面网格的生成,提出2种点修正算子,避免传统算法添加虚边界导致局部网格单元质量较差和虚边界计算复杂的问题.网格生成实例表明:多维搜索二叉树提高网格生成速度,引进点修正算子的波前法改善周期曲面网格质量.

关键词：曲面网格生成波前法多维搜索二叉树点修正算子周期曲面

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基于参数坐标的曲面网格生成方法研究

航空计算技术 1997年第2期27卷 7-13页

作者：白文刘国俊周天孝西安航空工业总公司航空计算技术研究所西安710068

体网格的品质很大程度上依赖于其边界由西阿格的品质．基于参数坐标的曲面网格生成方法是生成曲面网格的最常用的方法。本文分析比较了两种有代表性的基于参数坐标的曲面网格生成方法；讨论了两种方法的优缺点而适用范围；同时，介绍了... 详细信息

体网格的品质很大程度上依赖于其边界由西阿格的品质．基于参数坐标的曲面网格生成方法是生成曲面网格的最常用的方法。本文分析比较了两种有代表性的基于参数坐标的曲面网格生成方法；讨论了两种方法的优缺点而适用范围；同时，介绍了在CAEGrid网格生成系统中采用的一种通用的曲面网格生成策略．

关键词：计算几何 CAGD 曲面网格生成参数坐标

基于球填充法的STL模型曲面自适应网格生成方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2018年第4期30卷 549-556页

作者：郭宇飞尚菲菲刘剑飞北京大学工学院力学与工程科学系北京100871 广州中国科学院工业技术研究院广州511458

为满足有限元分析的需要,针对STL模型提出一种基于球填充法的自适应网格生成方法.首先识别STL模型的线曲率、面曲率和区域形状特征;其次采用八叉树做背景网格来建立尺寸场信息;最后,利用球填充算法在STL曲面生成自适应网格.文中方法不... 详细信息

为满足有限元分析的需要,针对STL模型提出一种基于球填充法的自适应网格生成方法.首先识别STL模型的线曲率、面曲率和区域形状特征;其次采用八叉树做背景网格来建立尺寸场信息;最后,利用球填充算法在STL曲面生成自适应网格.文中方法不需要点面投影、前沿判交等复杂计算,能高效地生成STL曲面自适应网格.数值实验结果表明,该方法比NetGen速度更快,产生的自适应网格质量更优.

关键词： STL 曲面网格生成尺寸场球填充

基于Delaunay剖分的曲面网格自动生成系统

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基于Delaunay剖分的曲面网格自动生成系统

作者：印翔长春理工大学

学位级别：硕士

网格生成是计算机工程的重要研究课题,在结构力学和数学计算中具有非常广阔的应用。曲面网格作为网格的一种,在网格生成技术中有着非常重要的地位,也是当今研究的热点。本文对Bezier曲面网格自适应生成进行了一定的研究,提出了八叉树空... 详细信息

网格生成是计算机工程的重要研究课题,在结构力学和数学计算中具有非常广阔的应用。曲面网格作为网格的一种,在网格生成技术中有着非常重要的地位,也是当今研究的热点。本文对Bezier曲面网格自适应生成进行了一定的研究,提出了八叉树空间分解法和Delaunay法则相结合的网格生成算法,先生成离散点集,然后再对离散点集进行网格剖分,最终生成曲面网格。首先,为了在Bezier曲面上生成空间离散点集,我们将八叉树数据结构应用到空间点的采样中,利用八叉树空间分解法将包含Bezier曲面的包围盒逐步细分,直到所有子区域都满足预定的离散要求,最终生成空间离散点集,其中我们可以通过误差参数的设置来控制点集的密度。其次,将空间离散点集投影到二维平面中,对这些二维离散点集利用Delaunay法则进行三角剖分。Delaunay三角剖分算法是二维网格生成中的经典算法,目前已非常的成熟。Delaunay准则的一个重要特性就是最大空外接圆特性,即当给定的结点分布中不存在四点或四点以上共圆时,Delaunay三角划分有唯一的最优解,即所有三角形单元中最小内角之和最大。本文采用Delaunay法则中的随机增量法生成二维网格。该算法具有算法易于实现,效率高等优点。最后,我们将二维网格重新投影到Bezier曲面中,最终生成所要求的曲面网格。实验结果表明,上述算法实现的曲面网格具有网格密度均匀,曲面显示效果好,适应性强等优点,满足了应用的要求。

关键词：随机增量法八叉树空间分解法曲面网格生成 Delaunay剖分准则

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曲面域上的三角化网格生成研究

曲面域上的三角化网格生成研究

作者：王兵湘潭大学

学位级别：硕士

曲面网格划分是在二维网格算法的划分迭代思想基础上结合曲面上的法矢和切矢来形成生成方向，采用黎曼度量进行距离控制来进行网格划分的。相对于平面网格划分其算法复杂度显著增加。由于技术上原因，当前仍无较通用、成熟的算法。如何... 详细信息

曲面网格划分是在二维网格算法的划分迭代思想基础上结合曲面上的法矢和切矢来形成生成方向，采用黎曼度量进行距离控制来进行网格划分的。相对于平面网格划分其算法复杂度显著增加。由于技术上原因，当前仍无较通用、成熟的算法。如何在现有算法的基础上实现曲面网格的健壮程度、质量、效率较大提升是当前研究探索的热点。本文着重从如下几个方面展开了研究：⑴在对传统的Delaunay方法、AFM(Advance-Front-method)和四/八叉树法进行质量和效率提高改进的同时，采用了区别于传统非结构网格划分的算法气泡法(BPM-Bubble Packing Method）进行平面/曲面网格的生成和优化实践。该算法借鉴了分子动力学原理，通过设置阻尼参数的方法对初始赋予的弹性势能进行损耗，让节点类似于微观世界中的原子在其中心平衡位置附近振荡最后在阻尼的作用下停在合适的位置。该算法最后生成的网格质量好，适合边界情形不复杂但对整体网格质量有较高要求的划分场合。⑵微分几何中的第一形式包含有曲面上的切矢，法矢和曲面流线距离微分的分量。将其中关于曲面黎曼度量的双参数表达以单一参变量的形式统一，便可准确得到曲面上的非欧几何距离。运用AFM进行阵前推进生成，结合龙贝格积分进行数值计算便得到了高精度曲面直接生成法。对三角形的邻近单元可能出现的干涉情形进行了拓扑形态统计，并给出的相应的纠正方案。综合以上技术方法，最终得到高质量的网格划分单元。⑶实现了基于STL格式的网格重划分算法并对其进行了CVT（CentroidalVoronoi Tesstation）优化。STL格式是CAD/CAE软件接口的标准格式之一，基于该格式可得到三维造型软件模型的初始网格数据。在此基础上对其进行重划分可以得到三维建模后的几何模型的曲面网格，结合CVT优化算法可以保证最终生成的网格有良好的质量。⑷由于显式参数曲面定义的曲面几何体的应用面较为狭窄，可以采用CAD/CAE软件进行三维曲面模型生成。采用相关的通用存储标准格式如STL、parasolid，进行网格元素的信息导出。在此基础上进行基于初始网格的重分优化,可以极大的增强算法的可应用性。借助于CAD/CAE强大的几何建模功能，可以便捷的得到几何模型的网格划分。本文利用此算法，通过编写相应的接口程序实现了与当前主流的商业CAE分析软件网格的无缝数据连接。

关键词：曲面网格生成气泡法黎曼度量 STL 网格重分无缝连接

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STL模型曲面自适应网格生成

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