三维网格模型的空间布尔运算

为了快速正确地对各种复杂程度(开放、封闭)的网格模型进行空间布尔运算,根据复式网格的可定向性建立各元素间的拓扑关系,并根据这些拓扑关系判断网格面片的最终去舍,得到布尔运算结果.算法首先对网格方向一致化,然后通过相交测试求出两两相交三角形面片之间的交线,再由相交三角形与它的交线得到多边形,并对该多边形进行三角化,得到"结果交域",最后根据这些"结果交域",以及各元素间的邻接关系判断其他网格的取舍,得到最终结果.实验表明该算法结果正确、计算量少、速度快,同时适应于封闭与开放网格模型.     

布尔运算在建模中的实际应用

三维动画技术已被广泛应用于CAI设计制作中,本文结合课件制作的实际,探讨如何在3DSMAX软件条件下,使用布尔运算辅助建模的一般过程,同时论述了运用布尔运算的一些常见问题以及解决该类技术问题的方法.     

STL模型布尔运算的实现

首先建立STL模型的拓扑结构从而获得三角面片间的相邻关系．通过两个实体间的棱面相交性测试获得交点和交线,进而提取交线环．利用约束Delaunay方法对相交的三角形进行二次三角形划分,将相交表面沿交线环剖分为多个面域,利用射线法判断各个面域相对于另一实体的位置关系．通过提取相交环来决定有效的相交线降低了位置关系判断的复杂性,提高了布尔运算的稳定性．     

利用布尔运算的定制化下颌骨替代物设计方法

为了使下颌骨替代物体具有特定的形状,并与相邻骨骼具有正确的相对位置和精确的连接方式,提出了利用布尔运算的定制化下颌骨重建方法.采用医用CT扫描的方法获得原始骨骼数据,从而保证了骨替代物的数据原始性以及与原骨骼形状的匹配性.以布尔运算为主要的重建设计手段,始终采用原始数据进行假体的设计,将STL的文件格式贯穿整个设计过程,从而避免了数据因格式转换而失真,确保了假体与原骨骼形状的匹配,使以人骨骼表面的自由曲面进行骨替代物的空间定位成为可能.该方法设计出来的人工下颌骨假体定位正确、连接精确,其形状与原骨骼匹配良好,因此可成功应用于临床实践.     

mesh功能初探

本文对mesh（网格）的主要功能做了简要的分析,如combine（合并）、eparate（分离）、extract（提取）、booleans（布尔运算）等,使学习动画制作网格更加简便快捷。     

在AutoCAD中添加几种Solid实体

分析AutoCAD在三维造型功能上的不足，通过对实体B-REP半边数据结构的研究，使用ObjectARX开发工具，给AutoCAD增加了空心圆柱体、锥形管状体、四面体和金字塔体共四种Solid类型的实心体。     

无误差的多面体立体造型

本文以4×4行列式方法为工具,通过完全四维几何运算,实现了任意多面体间的布尔几何运算,有效地解决了通常的造型系统中物体经布尔运算后产生的拓扑结构与实际情况的不一致性,较为准确地实现了两个多面体之间的并、交、差运算。     

3D打印骨支架结构设计及其应力分布研究

骨支架的应力集中会导致结构发生开裂或坍塌,严重影响骨支架的承载能力。应力集中容易发生在孔与孔的连接处,因此,孔的形状设计是影响骨支架应力的关键因素。以1 mm×1 mm×1 mm的立方体为基础单元,分别构建了正方形孔、正六边形孔、圆形孔和立方密排单元4种三维模型,通过调整孔径获得不同孔隙率的单元体模型。使用有限元方法对单元体模型进行静态压缩数值模拟,结果表明,孔隙率为36%～66%时,最大应力最小的结构是立方密排结构,分别为5.50、7.18、10.53和15.41 MPa;综合应力分布云图和压缩等效模量图,得出立方密排单元结构的力学性能最好。采用选择性激光烧结技术制备立方密排单元结构的支架,该支架具有较好的抗压强度。     

三维数值流形法覆盖系统并行分区生成算法

三维数值流形方法（three dimensional numerical manifold method,3D-NMM）是岩土工程数值模拟中强大的数值方法之一。但一直存在接触判断困难、计算处理数据量大,效率低等问题。将并行计算技术应用于三维数值流形方法覆盖系统生成可以有效提升其覆盖系统的生成效率。详细研究了并行编程模式下三维数值流形法覆盖系统的生成算法。基于MPI分布式内存编程原理,将分区覆盖生成作为三维数值流形法并行覆盖生成基本思路。先采用规则粗六面体网格覆盖问题域,并利用Metis划分网格形成负载基本均衡的子区域,在原有串行算法的基础上设计了子区域覆盖系统的生成算法。并基于分布式内存存储模式下不同区域间数据传递需求,对本并行算法建立了界面信息传递算法,用以并行计算过程不同区域间中数据交流。最后,使用C++开发了基于布尔运算的三维数值流形单元及覆盖系统并行生成算法。算例表明此并行覆盖系统生成算法可有效提高三维数值流形法覆盖系统的生成效率及其应用规模     

AutoCAD三维实体教学体会

在AutoCAD三维实体教学过程中,要使学生能绘制较复杂的三维实体,必须掌握用户坐标（USC）在三维绘图申的应用。由二维图形创建三维实体和布尔运算,就能绘制比较复杂的三维实体。