基于投影法三维模型全六面体网格的划分方法

针对六面体网格自动划分的难度远高于四面体网格的问题,用投影法对简单形状的初始网格进行投影变换得到每个块体的实际网格,用节点合并算法和再分割技术实现不同块体之间的不同密度网格的过渡,从而生成复杂三维几何形体的全六面体网格.算例表明：该方法生成的网格质量很好,易于实施,适用性广.     

六面体网格生成和优化研究进展

文中总结了近十几年来六面体网格生成和优化的研究进展.首先概述六面体网格生成的研究进展,将其归为整体生成方法和基于模型分解的生成方法 2类,并指出各类方法的优缺点;然后概述六面体网格优化的研究现状,包括几何优化和拓扑优化;最后阐述六面体网格生成与优化的发展趋势.     

子域约束扫掠体的六面体网格生成方法

为了保证扫掠法生成六面体网格的效率,必须将扫掠体中的扫掠面划分为结构网格.受到连接体在扫掠面上形成的子域影响,扫掠面的网格划分会出现局部的非结构网格,阻碍扫掠法的应用,为此提出一种新的扫掠方法.该方法将扫掠体中含有子域约束的面网格进行分割,将分割出的结构网格与非结构网格重组为新的扫掠组;在各扫掠组内补充边界点,在边界点内插值生成内部节点,最终完成整个扫掠体六面体网格节点的生成.实例结果表明,文中方法稳定、可靠,可处理复杂2.5D实体六面体网格生成问题.     

一种新的六面体有限元网格算法

在有限元网格产生过程中，吸取弦须编织法中的STC概念，将六面体以节点剖分为基础的思想转变为以单元点为基础，建立了以单元生长为核心的剖分算法，以期解决节点拓扑结构在三维情况下的控制问题，对进一步实现稳定、全自动的六面体剖分具有很大的帮助。     

含复杂插值曲面实体六面体网格优化方法

复杂插值曲面的几何形态由散乱数据点控制,优化含这类曲面实体的六面体网格难以保证边界一致.借鉴Balendran提出的直接法,建立正四边形结点的空间几何关系方程,并作为优化约束,以移动结点使每个六面体的各个侧面趋近于正四边形,实现网格优化.将原始采样点及其它控制插值曲面几何形态的数据转化为控制点约束,以保证边界一致性.结合优化约束与控制点约束,作为离散光滑插值(DSI)方程的约束项,实现网格优化与曲面插值的耦合.实例表明,该方法能够在保证复杂插值曲面边界一致性的前提下实现六面体网格优化.     

多面约束棱台体全六面体网格生成算法

利用四角点双线性插值反映射法确定两多边域间的映射点；运用约束引导线和节点等参光顺法实现对多边形的四边形分解；最后，结合超限映射法与分层原则实现该类实体全六面体有限元网格生成．文中算法拓广了超限映射法的应用范围．实例表明：该算法简单、效率高、生成单元的质量好。     

六面体体元网格三维地质模型剖切算法

针对常用的六面体体元网格三维地质模型,提出了一种求剖切面的算法.首先,采用分层投影求交点的方式,将地质体模型与切割面投影到同一平面,三维空间下的地质体模型与切割面的剖切转化为二维平面上的四边形网格与切线段求交点的运算.为减少判交次数,先根据切线走势判断可能存在交点的区域,再对可能区域进行精确判交.其次,找到并求出不能通过投影方式得到的交点.然后,将得到的所有交点按规则组成四边形网格,对每个四边形三角化处理得到TIN形式的剖切面.最后,对该TIN面进行显示.实验证明了对六面体体元网格三维地质模型剖切的可行性.     

基于网格模板的栅格与矢量叠加统计算法

为了避免矢量栅格数据叠加统计分析中采用逐像元“扫描”判断法所导致的处理速度缓慢的问题,提出将矢量多边形底图切分成具有一定水平、垂直空间尺度的多行、多列网格模板,保存该模板文件,并在模板的基础上进行快速统计叠加的办法。实质是将矢量栅格数据叠加计算间接转换为计算简便的网格格点与栅格数据之间的叠合,从而提高了计算速度。由于底图格点大小及位置与栅格数据不能有效配准而导致“错位”,该文重点给出了解决此类问题在3种不同匹配方式下的处理算法。     

用局部阻尼波形法的自连贯网格生成法

介绍将生成或已有的有限元规则六面体单元改变成形状复杂且光滑的六面体单元的一种新技术——波形法．简单建立了波形法的数学模型并编程进行了网格生成．实验结果表明,只要把复杂外部形状按波的形式传输给指定的规则六面体单元模型,就可以得到具有复杂外部形状的六面体单元网格模型,且网格生成速度快、不出现单元或节点漏洞、欠缺等问题,同时不受单元类型的限制。     

六面体网格复杂层插入操作的优化设计方法

拓扑操作在六面体网格生成、编辑和优化中至关重要,而层操作是最直接有效、应用最广泛的拓扑修改操作,其中以层插入操作最为关键和复杂.针对现有的层插入操作仍无法有效地处理自相交、自贴合、多层整体生成等复杂情况的问题,为了提高层插入操作的鲁棒性和高效性,提出一种六面体网格复杂层插入操作的优化设计方法.首先根据有效性条件将插入位置分组;然后对每组插入位置,基于质量预判优化设计其局部收缩集、层拓扑结构和分裂点的几何归属,实现多层的整体插入;最后基于最大流最小割算法对剩余组中断裂面集进行补全,使其满足有效性条件.与传统层插入方法相比,该方法能够有效地插入复杂的层结构,并能够显著地提高多层插入的效率.     

多源多目标扫掠体的全六面体网格自动生成算法

为实现多源多目标扫掠体六面体网格生成,提出针对该类形体的全六面体网格自动生成算法.该算法结合虚面和虚拟分解算法,将多源多目标扫掠体自动分解为多个多源扫掠子体;再采用多源扫掠网格生成方法生成各子体网格,整体网格则由各子体网格自动组合而成.文中给出了完整的虚拟分解算法,在虚拟分解流程中的"压印"环节利用改进的边界约束Delaunay三角化方法统一处理各类情形,避免了传统算法复杂的分类讨论.最后给出多个网格实例及其网格质量数据,验证了文中算法的实用性.     

Transformation of Hexaedral Finite Element Meshes into Tetrahedral Meshes According to Quality Criteria

The paper is concerned with algorithms for transforming hexahedral finite element meshes into tetrahedral meshes without introducing new nodes. Known algorithms use only the topological structure of the hexahedral mesh but no geometry information. The paper provides another algorithm which is then extented such that quality criteria for the splitting of faces are respected.     

面向三角网格的自适应细分

细分曲面存在的一个问题是随着细分次数的增多,网格的面片数迅速增长,巨大的数据量使得细分后的模难以进行其它处理。针对这个问题,该文利用控制点的局部信息提出了一种基于Loop模式的自适应细分算法,利用该算法可避免在相对光滑处再细分,与正常细分相比,既大大减少了数据量,提高了模型的处理速度,又达到了对模型进行细分的目的。     

Open Volumetric Mesh-An Efficient Data Structure for Tetrahedral and Hexa-hedral Meshes

This work introduces a scalable and efficient topological structure for tetrahedral and hexahedral meshes. The design of the data structure aims at maximal flexibility and high performance. It provides a high scalability by using hierarchical representa-tions of topological elements. The proposed data structure is array-based, and it is a compact representation of the half-edge data structure for volume elements and half-face data structure for volumetric meshes. This guarantees constant access time to the neighbors of the topological elements. In addition, an open-source implementation named Open Volumetric Mesh （OVM） of the pro-posed data structure is written in C＋＋ using generic programming concepts.     

二维限定Voronoi网格剖分细化算法

给出了限定点、限定线在Voronoi网格中存在的充要条件,提出了二维限定Voronoi网格细化算法,通过设置初始检测带,然后细分检测带来实现限定Voronoi网格的剖分;同时证明了该算法对于任意平面线段图输入限定条件的收敛性.对于生成的限定Voronoi网格,给出了尺寸控制和质量控制算法,并对其时间复杂度进行了分析.最后通过实例验证了文中算法的有效性.     

基于自适应空间刨分的网格简化算法

提出了一种基于自适应空间刨分的网格简化算法，算法首先对模型中的所有的顶点进行量化赋予一个二次误差阵，并将它们视为一个簇，然后沿坐标轴方向将它们刨分成八个子簇并不断迭代刨分生成新的子簇直至达到指定的精度，将最终的离散点集用适当的方法重新进行三角化，得到简化模型，该算法不仅速度快，能在任意限定的时间内产生一个可显示的结果，而且结果质量也很好.另外，本文还用给出的实例与其他相关算法进行了比较．     

Visualization of Three-Dimensional Delaunay Meshes

We describe an algorithm for the rapid display of three-dimensional Delaunay meshes (or selected portions thereof) on standard raster displays, without the use of special purpose graphics hardware. The algorithm allows the display of the interior structure as well as the surface of the mesh, and furthermore does not require that the meshed domain be convex, or even connected. The algorithm computes a depth ordering on the mesh elements. This ordering can be used to display subsets of the mesh, as well as isosurfaces induced by fields represented on the mesh. Furthermore, by utilizing mesh coherence, the depth ordering can be used to view the mesh from front to back as well as back to front. An implementation of the algorithm has been incorporated in a system for designing and analyzing the performance of three-dimensional semiconductor and electronic packaging structures. The system is in regular use and the mesh-display algorithm has been used to visualize both meshes and fields computed over the meshes. Received May 31, 1994; revised November 14, 1994, April 4, 1995, and July 8, 1995.     

Hierarchical Partitioning Techniques for Structured Adaptive Mesh Refinement Applications

This paper presents the design and preliminary evaluation of hierarchical partitioning and load-balancing techniques for distributed structured adaptive mesh refinement (SAMR) applications. The overall goal of these techniques is to enable the load distribution to reflect the state of the adaptive grid hierarchy and exploit it to reduce synchronization requirements, improve load-balance, and enable concurrent communications and incremental redistribution. The hierarchical partitioning algorithm (HPA) partitions the computational domain into subdomains and assigns them to hierarchical processor groups. Two variants of HPA are presented in this paper. The static hierarchical partitioning algorithm (SHPA) assigns portions of overall load to processor groups. In SHPA, the group size and the number of processors in each group is setup during initialization and remains unchanged during application execution. It is experimentally shown that SHPA reduces communication costs as compared to the Non-HPA scheme, and reduces overall application execution time by up to 59%. The adaptive hierarchical partitioning algorithm (AHPA) dynamically partitions the processor pool into hierarchical groups that match the structure of the adaptive grid hierarchy. Initial evaluations of AHPA show that it can reduce communication costs by up to 70%.     

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。