【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于计算机图形学几何处理，特别是涉及一种基于voronoi图和热方法的各向异性三角形网格生成方法。
技术介绍
1、随着计算机辅助设计(cad)、有限元分析(fea)及三维建模技术的快速发展，网格生成和优化技术在工程设计、力学分析、流体仿真等领域中得到了广泛应用。物体模型的三角形网格作为有限元分析的基础，是计算精度和效率的决定性因素之一，其质量直接影响分析结果的准确性和可靠性。在工业制造、机械设计、航空航天等领域，复杂零部件的几何特征和多样化的应用需求对三角形网格生成技术提出了更高的要求。
2、传统三角形网格生成方法大多以各向同性分布为主，这种方法虽然计算简单，但在处理复杂几何和高曲率区域时存在明显局限。例如，对于薄壁结构、曲面拐角和孔洞边缘等特征区域，均匀分布的三角形网格难以准确描述几何细节，导致有限元计算结果误差较大。此外，在平坦或低应力区域，均匀网格的过密分布又造成计算资源的浪费。面对越来越复杂的几何设计和性能优化需求，如何生成高质量的自适应网格成为工业领域亟待解决的难题。
3、各向异性三角形网格优化技术针对上述问题提供了有效的解决方案。与传统各向同性网格不同，各向异性网格能够根据几何特性，动态调整网格方向性和密度，从而在关键特征区域生成更精细的网格，在次要区域保持较粗的网格分布。这种优化方法既可以提高分析精度，又能显著降低计算成本。因此，各向异性网格优化技术在航空零部件的受力分析、复杂机械零件的结构优化以及3d打印切片处理等领域具有重要的应用价值。
4、目前，已有的各向异性网格
技术实现思路
1、为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供一种基于voronoi图和热方法的各向异性三角形网格生成方法，包括：
2、s1：读取物体模型的三角形网格数据；
3、s2：根据三角形网格数据中每个三角面的重心和三个顶点，生成靠近三角面顶点的采样源点；
4、s3：利用surface voronoi方法从所有采样源点中筛选出三角面的贡献源点；
5、s4：将三角面所有贡献源点对应的半平面两两相交的公共边投影到当前三角面上形成三角面的voronoi图线段；
6、s5：针对三角形网格数据中每个顶点，分别计算顶点到包含该顶点的三角面的所有voronoi图线段两端点的欧几里得距离，并基于计算得到的欧几里得距离得到该顶点的区域点；并根据该顶点所有区域点的法向量利用符号热方法确定该顶点的voronoi单元区域；
7、s6：计算三角形网格数据中每个顶点的曲率，将曲率大于设定阈值的顶点作为候选热源，通过dbscan聚类算法对候选热源进行聚类，将聚类后每个簇的中心作为热源，并基于热源的法向量使用符号热方法计算热源的符号距离场；
8、s7：根据热源的符号距离场的梯度计算三角形网格的各向异性度量，根据三角形网格的各向异性度量和每个顶点对应的voronoi单元区域对三角形网格数据进行acvt重新网格化，得到各向异性的三角形网格。
9、本专利技术至少具有以下有益效果
10、本专利技术提供的一种基于voronoi图和热方法的各向异性三角形网格生成方法，采用采样源点对顶点的距离生成半平面来切割出voronoi图的思路，省略了以往需要对三角形网格delaunay三角剖分过程，提高了计算效率，并进一步采用热方法来自动化设置三角形网格的各向异性，避免了人工干预，降低了人力成本。在尽量保持原来三角形网格形状特征同时，拓扑结构得到优化，不会导致形状失真。
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1.一种基于Voronoi图和热方法的各向异性三角形网格生成方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于Voronoi图和热方法的各向异性三角形网格生成方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于Voronoi图和热方法的各向异性三角形网格生成方法，其特征在于，步骤3所述从所有采样源点中筛选出三角面的贡献源点包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于Voronoi图和热方法的各向异性三角形网格生成方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于Voronoi图和热方法的各向异性三角形网格生成方法，其特征在于，步骤S5所述基于计算得到的欧几里得距离得到该顶点的区域点包括：针对每个顶点，若该顶点到Voronoi图线段其中一端点的欧几里得距离小于设定阈值，则选择Voronoi图线段中距离顶点较远的端点作为该顶点的区域点，遍历包含该顶点的所有三角面的所有Voronoi图线段得到该顶点的区域点集合。
6.根据权利要求1所述的一种基于Voronoi图和热方法的各向异性三角形
7.根据权利要求1所述的一种基于Voronoi图和热方法的各向异性三角形网格生成方法，其特征在于，步骤S6所述基于热源的法向量使用符号热方法计算热源的符号距离场包括：
8.根据权利要求1所述的一种基于Voronoi图和热方法的各向异性三角形网格生成方法，其特征在于，步骤S7所述根据热源的符号距离场的梯度计算三角形网格的各向异性度量M包括：
9.根据权利要求1所述的一种基于Voronoi图和热方法的各向异性三角形网格生成方法，其特征在于，步骤S7所述根据三角形网格的各向异性度量和每个顶点对应的Voronoi单元区域对三角形网格数据进行ACVT重新网格化包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于voronoi图和热方法的各向异性三角形网格生成方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于voronoi图和热方法的各向异性三角形网格生成方法，其特征在于，所述步骤s2包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于voronoi图和热方法的各向异性三角形网格生成方法，其特征在于，步骤3所述从所有采样源点中筛选出三角面的贡献源点包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于voronoi图和热方法的各向异性三角形网格生成方法，其特征在于，所述步骤s4包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于voronoi图和热方法的各向异性三角形网格生成方法，其特征在于，步骤s5所述基于计算得到的欧几里得距离得到该顶点的区域点包括：针对每个顶点，若该顶点到voronoi图线段其中一端点的欧几里得距离小于设定阈值，则选择voronoi图线段中距离顶点较远的端点作为该顶点的区域点，遍历包含该顶点的所有三角面...
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