基于STL文件的非均匀网格剖分算法

铸件及铸型实体的三维网格自动剖分是金属凝固模拟按实际形状顺利进行的前提条件.文章在传统的均匀剖分算法基础上,提出了基于STL文件三角形面片法向矢量的自适应分层算法.该算法根据给定的加工精度,求出相应的符合精度要求的分层厚度,从而得出剖分该模型的所有平行且间距不等的剖切面,然后根据有限差分均匀网格剖分的算法来实现非均匀网格的剖分.最后用VC++编程通过实例验证,其结果是正确的.     

基于STL文件的曲面网格重建算法

利用STL文件的数据相关性以及平衡二叉(AVL)树的数据搜索效率仅与树的高度相关的特性,提出一种高效的三角形曲面网格模型重建算法。该算法可以解决STL文件存在大量的冗余、使用效率不高等问题。实验结果证明,与基于AVL树的顶点快速聚合算法相比,该算法的重建效率更高。     

面向CAE 的STL 模型三角网格均匀化

提出了一种基于STL数据的有限元网格再生成算法,该算法主要用于CAE工程分析.鉴于CAD模型的网格特征形态不匀称,分布不均匀的特点,对CAD模型进行网格再生成,使其符合CAE工程分析的要求.算法主要由拓扑建立、网格聚类、网格重采样和三角化四部分组成.实验表明该算法能够有效降低三角网格最长边和最短边的比值,使得模型的网格特征形态趋于均匀.     

基于数据相关性的STL曲面网格快速重建算法

通过分析大量STL文件中的三角形单元数据,发现文件中顺序相邻的2个独立的三角形网格单元至少共一个顶点的概率大约是0.84～0.99,共2个顶点的概率大约是0.67～0.75,表明相邻网格单元数据存在强相关性以及大量的冗余信息.利用这种数据相关性,从概率的角度给出了一条检查冗余点的有效途径,进而得到一种快速的STL三角形曲面网格重建算法.新的曲面网格数据文件存储容量为原来的25%左右,有效地去除了冗余数据.实验结果表明了该算法的高效性及鲁棒性.     

基于STL文件的三角形表面网格的特征线提取

特征线的提取是表面网格优化的关键技术之一。本文的主要目的是从CAD下的STL（Stereolithography）文件中提取3D表面网格的特征线。通过对二面角进行统计分析,给出了一种自适应获取特征线阀值的方法,并结合周长比值法有效地提取3D表面网格的特征线。实验表明这些特征线能很好地保持3D表面的轮廓。     

有限差分网格自动剖分技术研究

根据STL文件格式，提出了拓扑结构优化分层算法，从而大大加快剖分速度和效率；在剖分的过程中利用数据可视化技术对剖分结果进行分层实时处理，从而大大提高剖分过程的透明性。根据快速分层优化原理和数据可视化理论，开发了基于遗传算法的均匀网格自动剖分软件。     

基于2维流形的STL曲面网格重建算法

STL（stereo lithography）作为3D扫描数据和快速原型制造事实上的标准,其广泛应用于娱乐、制造业和Internet等领域.但随着3D模型越来越复杂,数据量越来越庞大,从STL文件难以快速获得完整拓扑关系以及其存在大量冗余信息的缺点,制约着STL网格模型的进一步优化处理与应用.为此,需要针对STL网格模型进行网格重建.本文针对2维流形的STL三角形曲面网格模型,提出了一种快速的网格重建方法.主要利用删除在重建过程中达到饱和的顶点,以便减少需要比对的顶点数,并结合STL文件数据的相关性来提高顶点搜索与比较的效率.对于非封闭的曲面网格,本文算法在提高曲面网格重建效率的同时,还能有效地提取曲面网格模型的边界信息.另外,重建的曲面网格数据文件大大地减少了存储空间,有效地去除了冗余数据.实验结果表明本文算法的高效性及鲁棒性.     

基于不规则三角网格剖分的非均匀起伏月球表面SAR成像模拟

按照月球表面环形山数目和形态的统计特征,数值构造了有环形山分布的月球表面地形.按月面地形坡度非均匀分布,提出由不规则三角形网格对月面地形进行剖分来表示月面数字高程.由Kirchhoff近似给出月球表面雷达回波的计算方法,数值模拟了有环形山分布的非均匀起伏月球表面的合成孔径雷达(SAR)成像.以Apollo 15着陆点地区月球表面真实的数字高程和Clementine光学数据为例,给出了Apollo 15地区模拟的SAR图像.最后,对模拟的月表SAR图像强度进行了统计验证,并与真实的月表SAR图像做了比较.     

非均匀抽样网格简化

提出了一种考虑视点空间中某些重要视点的非均匀抽样网格简化的新方法,是在借鉴了Garland-Heckbert方法的基础上提出的,是一种考虑外观相似性的简化算法。给出并证明了两个判定边界的定理,为抽样提供了理论依据。在简化过程中,该算法通过采用视点空间中某些重要视点对模型进行抽样,使抽中的顶点对（轮廓附近的顶点对）得到适当保护。该算法除具有Garland-Heckbert方法的长处外,还可以在三角面片数较少的情况下（50多个三角面片）,尽可能保持模型的重要外观特征,给出了计算0－1图像的外观相似性误差的公式,通过该公式对简化结果进行比较,证明提出的简化算法对保持模型的外观特征是行之有效的。最后对该算法的时间和空间复杂性进行了分析。     

基于OpenGL的STL文件浏览器的设计与实现

文章基于OpenGL技术设计并实现了一个STL文件浏览器。通过计算三角形每个顶点的法矢和分裂特征边处理,得到了真实感较强的三维几何实体模型的显示效果。     

STL文件错误的修复算法研究

为了修复使用STL文件时产生的一些错误,首先根据错误的特点进行分类,以边的检查作为STL文件错误检查的基础,通过建立错误面片、边和顶点数组来实现错误记录,采用错误描述图来构造错误元素的拓扑关系．考虑到不同错误的特点,建立了合并顶点→空洞修复→裂缝修复→删除多余→重叠修复→错误刷新的基本修复步骤．开发了专用的STL文件修复工具,并通过实例验证了该算法．     

工业CT断层图像自动生成STL文件的方法

为了使工业CT（computed tomography）扫描获得的工件断层图像格式转换为快速原型设备所接受的数据格式,研究了工业CT断层图像数据格式自动生成STL（Stereolithography）文件格式的方法,并用VC^＋＋开发了软件,实验结果表明,效果较好。     

基于STL文件的快速成型分层算法与毗邻拓扑信息的快速提取

该文研究了实时的快速成型的分层算法,即从CAD模型转换成STL文件后,实时快速求出该模型与水平截面的轮廓线交线,为此,该文提出并建立了三角形网格的毗邻关系索引表,并构造相应的数据结构来表达STL文件的散乱三角形集合中的毗邻拓扑联系,而为了快速建立这种毗邻关系,该文进一步提出建立两套三角形网格的分组表,来缩小三角形网格的毗邻查找范围,为快速确定三角形网格的毗邻关系奠定基础。该文同时分析了该算法的时间与空间复杂度。计算实践表明,基于该文提出的毗邻关系索引表的分层算法能满足快速成型的实时要求。     

基于STL文件的Laplacian网格优化算法

针对三角网格模型优化算法对模型几何细节描述不够精确的问题,提出一种基于Laplacian坐标的网格模型全局优化算法。模型几何细节描述方面,采用网格顶点Laplacian坐标。网拓扑结构不变的前提下,可精确描述网格曲面局部几何特性。顶点重新定位方面,采用在最小二乘意义下求解由权重控制的包含顶点位置,以及Laplacian坐标双重约束的线性系统最优解的方法。实验结果表明,该算法在优化提高模型三角面片质量的同时,可较好地保留原始模型的几何细节。     

基于VC++和OpenGL的STL文件读取显示

STL是三维模型常用的文件格式。对STL文件进行读取和显示,是对模型进行后续操作的前提。在对STL文件格式进行详细分析的基础上,以VC++作为开发平台;利用C++标准IO库的ifstream类型定义对象并绑定STL文件;再用标准库string类型中的getline逐行读取绑定的STL文件;最后,应用OpenGL中绘制三角面片编程技术实现对STL文件格式的直观显示。通过试验验证了读取和显示效果。     

三维STL模型的快速成型关键技术研究

介绍了三维STL模型描述文件中存在的缺陷,分析了产生这些缺陷的原因,结合实际生产应用中的经验提出了对STL模型文件进行修复的实际可行的修补方法,给出了相关的计算机程序。     

STL错误的手工修复方法研究

STL文件的错误会给后续处理带来很多不便。目前的自动修复算法和程序都只能修复部分简单的错误,无法满足实际的需要。对于含有复杂错误或有特殊处理要求的文件,仍需要通过用户交互来进行手工修复。文章在检查文件错误的基础上,提出了STL错误的手工修复方法,并开发了相应软件,通过实例验证了手工修复的必要性和有效性。     

STL文件的错误检测与修复算法研究

STL文件是CAD系统与快速原型系统之间进行数据交换的准标准格式，由于种种原因，在创建STL文件时会产生许多错误，如果这些错误不加以处理的话、会影响到后面的数据处理和加工。文中提出一种STL文件的检测和修复算法。该算法通过建立点对象，边对象和三角面对象的数据结构，能够十分有效地检测和修复STL文件中的错误。