三角形網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)研究.pdf

1、幾何信息模型是實(shí)現(xiàn)多學(xué)科協(xié)同仿真的基礎(chǔ)。STL模型(一種三角形物面網(wǎng)格模型)具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且與三維CAD系統(tǒng)無關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為多學(xué)科仿真采用的主要幾何信息模型之一。
　　 現(xiàn)有商業(yè)CAD系統(tǒng)生成的STL模型，主要考慮形狀逼近的精度，而非考慮三角形的形態(tài)和密度，故亟需基于曲率與壓力梯度的三角形網(wǎng)格的自適應(yīng)技術(shù)，以滿足多學(xué)科協(xié)同數(shù)值仿真對(duì)物面網(wǎng)格的需求。雖然該技術(shù)一直是國(guó)外的研究熱點(diǎn)，但到目前為止，國(guó)內(nèi)在這方面全面的、系統(tǒng)的研

2、究未見文獻(xiàn)報(bào)道，為此，本文展開以下研究：
　　 (1)提出基于曲率與壓力梯度的三角形網(wǎng)格自適應(yīng)思想，并采用基于三變量四次Bezier曲面塊實(shí)現(xiàn)三角形網(wǎng)格的幾何重建，確保自適應(yīng)前后網(wǎng)格幾何精度保持一致。
　　 (2)研究三角形物面網(wǎng)格的幾何與拓?fù)潢P(guān)系重建的方法，建立相應(yīng)的幾何重建和拓?fù)湫畔⒒謴?fù)算法。
　　 (3)提出基于長(zhǎng)度優(yōu)先的細(xì)分(簡(jiǎn)化)邊的搜索方法，以利用邊分割、邊消去法和邊轉(zhuǎn)換成熟技術(shù)，得到邊長(zhǎng)都接近目標(biāo)邊

3、長(zhǎng)的網(wǎng)格單元。
　　 (4)提出局部動(dòng)態(tài)的參數(shù)化技術(shù)，將整個(gè)網(wǎng)格模型分解為多個(gè)可重疊的區(qū)域，既避免3D幾何結(jié)構(gòu)映射到參數(shù)化平面時(shí)可能產(chǎn)生的嚴(yán)重幾何變形，又將三角形網(wǎng)格的自適應(yīng)簡(jiǎn)化為二維優(yōu)化問題，確保自適應(yīng)三角形網(wǎng)格的精度與效率。
　　 (5)開發(fā)了基于STL的三角形表面網(wǎng)格重構(gòu)系統(tǒng)REMESH2008軟件，多個(gè)工程實(shí)例論證了上述研究的有效性和實(shí)用性。
　　 本文提出的算法還可以應(yīng)用到以下領(lǐng)域：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、可視化