[发明专利]一种几何网格模型邻接拓扑关联的层切多连通域构建方法

摘要

本发明公开了一种几何网格模型邻接拓扑关联的层切多连通域构建方法。设定全局数值计算阈值，求解几何网格模型点云的凸包围盒，进行坐标系变换，以分层方向作为层切平面增加方向，构建层切平面集合，预分块所有网格面片，构建索引链表存储相交网格面片集，计算邻接拓扑链表获得网格面片环，求取公共邻接边，对公共邻接边与层切平面求交点并有序化成环，得到各层切平面连通域的截面轮廓。本发明对几何网格模型的网格面片进行预分块，减少了层切平面与网格面片的相对位置的判断次数，将网格面片的邻接拓扑关系进行关联，实现了交点线段的同步有序化成环，解决了含奇异点复合环的求交难题，有助于实现复杂几何网格模型的鲁棒高效与精度均衡的几何层切。

主权项

1.一种几何网格模型邻接拓扑关联的层切多连通域构建方法，其特征在于该方法的步骤如下：第一步：根据全局容差精度要求、喷头尺寸、分层效率要求和耗材要求设定全局数值计算阈值；第二步：载入零件的几何网格模型，求解几何网格模型点云的凸包围盒，获得凸包围盒的八个顶点；第三步：根据几何网格模型的表面形状和精度要求，确定分层方向和坐标变换矩阵，将模型直角坐标系变换到分层直角坐标系；第四步：确定分层厚度，以分层方向作为层切平面增加方向，构建几何网格模型的层切平面集合Z；第五步：预分块所有网格面片，先确定各层切平面上与层切平面相交的相交网格面片集合M，再针对各层切平面，构建索引链表存储相交网格面片集合M；所述的预分块网格面片具体是：先对几何网格模型所有网格面片以分层方向坐标进行升序排序，再按层切平面的层切方向坐标作为边界对所有的网格面片进行同步直接分块，使得所有网格面片处于不同区块，确定每个网格面片所属区块，从而确定每个网格面片的相交层切平面，最终得到每一个层切平面的相交网格面片集，将各个层切平面的相交网格面片集存储在索引链表中；第六步：建立网格面片之间的局部邻接拓扑关系，构建各层切平面的相交网格面片集M的邻接拓扑链表，获得一个或多个由依次衔接的相交网格面片组成的网格面片环，求取网格面片环中的每相邻两个网格面片之间的公共邻接边；第七步：沿层切平面上各网格面片环的正方向，求解各层切平面与公共邻接边的交点；所述的网格面片环的正方向是指各层切平面的相交网格面片构成的面片环带的正方向，具体规则为：模型外表面的网格面片的面片环，以逆时针方向为正；模型内表面的网格面片的面片环，以顺时针方向为正；第八步：对每一层切平面得到的交点集，按各网格面片环的邻接关系进行交点有序化连接，得到一个或多个截面轮廓环，由截面轮廓环形成连通域，得到模型的全部截面连通域。