四边形有限元网格的快速生成算法

给出一个使用覆盖栅格生成四边形网格的算法．覆盖法能够快速生成有限元网格,但是边界单元的质量通常比较差,也难以得到全部的四边形网格．将边界内角分成4类,根据不同类型的内角,提出相应的使用覆盖栅格生成完全四边形网格所要采取的修正措施．最后,应用文中算法进行网格划分,结果表明该算法是有效的．     

复杂曲面上的四边形网格生成方法

提出了一种曲面上全四边形网格的生成方法。该方法从曲面的边界开始,向内逐个生成单元,利用曲面的局部形状特征控制单元的尺寸,这样可以适应复杂的边界形状,通用性较强。文中介绍了算法的基本思想,提出了多个曲面相邻情况下边界上节点的生成以及一个新的节点环冲突检测方法,最后给出了两个网格生成的实例。     

非结构化四边形网格生成新算法

改进了一类基于递归区域分解过程的四边形网格生成算法。引入一套健壮的网格模板,为子域的网格剖分提供统一的处理方案,不再限制最终子域为4节点、6节点或8节点子域,提高了算法的时空效率。结合新的子域网格生成过程和自动区域分解算法,利用背景网格和网格源控制分解线上点的布置,得到一个全自动的非结构化四边形网格生成算法。最后通过网格及数值模拟实例验证了算法性能和实用性。     

一种用于自动生成二维全四边形有限元网格的改进的铺设算法

本文所述改进算法删除了原有算法的诸多繁琐之处,改进了原有算法的许多不足,并加入了一些新的算法规则。实例测试结果表明,用本文所述改进算法生产的四边形网格具有网格分布均匀,四格四边形接近于规则四边等特点。     

二维域多约束四边形有限元网格生成算法

以Q-Morph算法思想为基础,实现增加约束后自动生成二维域多约束四边形有限元网格．通过增加约束修补子算法,使原算法思想适用于附加的多约束;同时调整了原有算法中单元四边形顶边的生成子算法和四边形内多余三角形删除子算法的烦琐之处．实例测试结果表明,用文中算法生成的约束四边形网格具有网格分布较均匀、网格形状较规整等特点．     

由区域生长算法实现四边形网格划分

针对当前各种三角形网格转化为四边形网格算法的缺陷,提出一种实现这种转化的算法——区域生长算法．该算法通过有选择地合并三角形来获得高质量的四边形网格,并且对两个三角形的合并增加约束条件以避免在生成四边形网格的过程中产生残余三角形;同时对生成的四边形网格进行一系列的质量改善操作。     

针对密集点云的快速自适应四边形网格生成算法

为了能够从密集点云直接获得四边形网格,而不需要通过三角形网格重构获得,提出针对密集点直接构造的四边形网格生成算法.首先进行点云数据体素化得到体素模型,建立体素和点云的索引关系,并对体素做精细化操作,以提高映射效果;然后通过体素模型外表面的顶点与原始点云的映射得到四边形网格模型,并对四边形网格进行优化.在斯坦福的数据集上进行实验,并使用MeshLab软件进行效果展示,结果表明,该算法可以基于密集点云直接生成四边形网格模型,同时可以通过调整体素大小来自适应地改变算法效率和四边形网格的大小.     

四边形网格优化中的螺旋条带生成

已有的四边形网格的简化及优化方法大多数都是三角形网格简化在局部几何上的推广.四边形网格的结构受螺旋条带的影响,移除四边形网格中的螺旋条带则可以在拓扑结构上明显提高四边形网格的质量.文中具体讨论了四边形网格上螺旋条带与网格上奇异点的关系及其性质,并根据这个性质给出了四边形网格中螺旋条带的一般生成算法.实验结果表明,该算法可以有效地搜索四边形网格上的螺旋条带,进而通过删除螺旋条带优化四边形网格的拓扑结构.     

边界优先的Delaunay-层推进曲面四边形网格生成

为了提高复杂组合曲面四边形网格生成的鲁棒性和边界单元质量,提出一种边界优先的Delaunay-层推进网格生成方法.首先在剖分域内粗的约束Delaunay背景网格的辅助下,以物理域的位置偏差为引导,在参数域中迭代计算边界点的法矢量;然后结合层推进策略,在几何特征附近生成各向异性或各向同性正交网格;最后使用Coring技术加速内部网格的生成并进行单元合并,得到四边形为主的网格.若干复杂平面区域和组合曲面模型的剖分结果表明,所提方法可生成等角扭曲度和纵横比优于主流商业软件的网格;在12个线程的PC平台上,使用OpenMP并行剖分包含21 772张曲面的引擎模型只用了38.68 s.     

基于3DS模型的四边形网格生成算法研究

针对文献[1]中提出的四边形网格形变因子的不足,提出了曲面中改进的四边形形变因子。根据此约束条件,研究并实现了一种将3DS模型表面三角形网格转化为四边形网格的合并算法,并对极少的残余三角形进行拆分处理,实现彻底转化。经过对已有模型的实际转化实验,表明了本算法的有效性。     

基于片分割的六面体网格生成方法

为了发展一种保证边界质量、考虑全局信息、具有较高计算效率的六面体网格生成技术,提出了基于片分割的六面体网格生成方法.首先在标架场的指引下由实体表面的环扩展出一层六面体单元,然后用该六面体单元层将原实体分割为2个更小规模的子实体,最后采用同样的方式递归处理子实体直至子实体为空.该方法采用分而治之的策略,适宜于并行化.数值实验结果表明,文中方法生成的网格与当前领先的网格生成方法生成的网格质量相当.     

基于高斯曲率的三角网格模型简化的研究

针对三角网格模型简化中的相关问题进行了研究并设计出了相应的算法。三角网格的简化过程包括网格删除和网格重建两个过程。在网格的删除中,通过顶点的高斯曲率对其分类,如果三角形的三个顶点属于同一类,则对该三角形及其邻接三角形进行删除。在网格重建中,重点是新顶点的定位。首先,将新顶点定位在该三角形的重心上,然后,通过它的邻接点对其定位进行优化,最后,以两个实例进行探讨,实现对不同三角网格的验证,并以原始网格模型与简化后的网格模型进行对比说明本研究所得的简化网格模型即有效地实现了三角网格模型的简化,又保持了原有三角网格模型的基本特征,达到了令人满意的结果。     

四边形网格间接生成方法

研究了基于背景三角网格的四边形网格间接生成算法,并针对三角形合并过程中容易残留三角形的缺陷提出了确定侧边的详细算法,该算法主要是依据背景三角网格中边的位置和前沿边的情形,通过背景三角网格中已存在的边、边交换或边分割确定侧边,以避免在三角形合并过程中残留三角形单元。最后给出实例验证了算法的有效性。     

A Modified Paving Approach and Automatic Mesh GradingMethod to Quadrilateral Mesh Generation

A modified paving technique for automatic generation of all-quadrilateral mesh fromarbitrary 2-D geometry is presented. The generated mesh elementS are nearly square andperpendicular to boundaries. Aner the nodes and elementS formation is completed. a fully automaticgrading method is applied to increase the accuracy and reliability of engineering analysis. In thispaper, we mainly describe the theory of mathematical algorithm and present some examples ofautomatically generated mesh.     

基于棱边约束的曲面体矩形片划分

对于带有特征的网格给出了一种将它们划分为一系列矩形片的算法．首先基于给定的一些特征，在网格上建立一个优化的三角剖分，在得到一系列的三角片或多边形片后，利用固定角保留的方法进行预处理；然后对这些三角片及多边形片之间的连接关系进行分类；最后针对不同的连接关系，定义相应的规则来提取矩形片．     

Surface modeling with ternary interpolating subdivision

In this paper, a new interpolatory subdivision scheme, called ternary interpolating subdivision, for quadrilateral meshes with arbitrary topology is presented. It can be used to deal with not only extraordinary faces but also extraordinary vertices in polyhedral meshes of arbitrary topologies. It is shown that the ternary interpolating subdivision can generate a C¹-continuous interpolatory surface. Some applications with open boundaries and curves to be interpolated are also discussed.