[发明专利]一种网格模型的表面边界恢复方法

摘要

本发明涉及一种网格模型的表面边界恢复方法，其基本思想是根据网格模型表面包络面片的特征，对共面同向面片进行分类；接着，对处在同一平面的共面同向面片的边‑边邻接关系进行分析，获得能够组成模型每个表面的面片；之后，对每个表面，识别并提取表面面片的边界边，由边界边首尾相连形成若干个环，再提取环顶点得到以点序表示的环；最后，区分内、外环，得到模型表面的轮廓边界。本发明具有适应面广、算法逻辑严密和几何完备性好、实用性和可靠性强等优点，可用于网格模型的逆向求取或需要通过反求再进一步进行模型修改、模型简化、工程数值分析网格再划分等工作。

主权项

1.一种网格模型的表面边界恢复方法，其特征是：包括如下步骤：步骤101：打开由点序为逆时针方向的三角形、四边形面片包络的网格模型文件，并将文件中的面片信息存入链表geo_patch_list中；三角形面片、四边形面片指的是平面片；面片包络指的是无重叠面片；点序为逆时针方向时，面片的边为有向边；步骤102：将链表geo_patch_list中的面片按“共面同向”条件分类，并作标记，再存入共面同向分类链表sorted_patch_list中；“共面同向”面片指的是处在同一平面上且单位法向量相等的两个或多个面片；步骤103：遍历链表sorted_patch_list，将位于一个平面上的共面同向面片存入链表coPlane_list中；步骤104：搜索链表coPlane_list中边‑边邻接的面片，找到可以组成模型的一个完整表面的所有面片，并存入链表coFace_list中；边‑边邻接的面片指的是位于同一平面上且两面片的边部分重合或完全重合的面片；步骤105：识别并提取链表coFace_list中面片的所有边界边，并将其存入边界边链表Edge_list中；边界边指的是表面边界恢复后能组成边界外环边、内环边的面片上的整条边，或者面片上边的一部分或几部分；步骤106：将链表Edge_list中具有公共端点的边界边按顺序首尾相接连成单环，单环的所有边存入链表orderEdge_list中；步骤107：按不共线的相邻两边的公共点即为环的顶点这一原则，从链表orderEdge_list中提取环顶点，将以点序表示的单环存入表面环链表loop_coFace_list中；步骤108：清空链表orderEdge_list；步骤109：判断链表Edge_list是否为空，若不为空，转至步骤106；若为空，转至步骤110；步骤110：遍历表面环链表loop_coFace_list,求各环的轴向包围盒，只有一个环或具有最大包围盒的环即为外环，并做外环标记，其他环为内环并做内环标记，将做标记的环按先外环后内环的顺序存入恢复边界后的模型环总链表loop_list中；步骤111：清空链表coFace_list、loop_coFace_list；步骤112：判断链表coPlane_list是否为空，若不为空，转至步骤104；若为空，转至步骤113；步骤113：判断链表sorted_patch_list是否遍历完，若未遍历完，转至步骤103；若遍历完，转至步骤114；步骤114：输出恢复边界后的模型环总链表loop_list。