四边形网格模块

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网格导入格式: obj, stl, off, ply(文本格式)


四边形

  • 这里介绍了六种三角形转四边形网格的方法:
  • Subd:采用Catmull-Clark(CC)细分方式生成四边形网格,如图所示。优点是能生成全四边形、光滑连续的网格,缺点是生成的四边形网格中奇异点(非四边顶点)数量较多。
  • quad_subd_bunny
  • Match:一种基于三角形对匹配的四边形网格生成方法。该方法将相邻三角形两两配对并合并为四边形,从而实现三角形网格到四边形网格的转换。支持用户指定的特征边输入(例如通过“Tool-特征线计算”获得)。下图为两个三角形网格通过配对方式生成的四边形网格结果。参数ext可使生成的四边形网格奇异点更少,但会删除少量三角形网格顶点。
  • quad_match_bunny
  • Fast:一种快速生成四边形网格的方法,如下图所示(中图)。其优点是生成速度很快;缺点是四边形走向不与几何形状对齐,且无法保持特征边。参数QuadSize用于控制生成的四边形网格的平均边长。
  • 几何对齐:一种基于模型几何走向的快速四边形网格生成方法。该方法依据几何特征的自然走向进行引导,直接排布并生成具有规整拓扑结构的四边形网格。参数QuadSize控制生成的四边形网格的平均边长。支持用户指定的特征边输入(例如通过“Tool-特征线计算”获得)。如下图所示(右图)。
  • quad_horse_fast_geoalign
  • Domain:一种基于网格域划分的四边形网格生成方法。参数QuadSize用于指定初始四边形网格的平均边长。用户可自定义特征边输入(例如通过“Tool-特征线计算”获得)。若输入三角网格过于稀疏,建议先使用“Tool-加密”功能进行加密,再生成四边形网格,以获得更佳效果。如下图所示,左图为输入的三角网格,右图为转换得到的四边形网格。此方法的优点是生成的四边形网格奇异点较少,整体拓扑结构规整。
  • quad_domain_horse_capsule
  • Morse-Smale:一种基于Morse-Smale复形的四边形网格生成方法。该方法利用定义在目标曲面上的标量函数(Morse函数)的拓扑结构,通过提取临界点与积分曲线构成的Morse-Smale复形作为四边形网格的拓扑骨架,并进行几何嵌入与细分,最终生成四边形网格。参数QuadSize控制初始四边形网格的平均边长;参数SubDNum指定初始网格的细分次数。通过细分,网格将被递归加密,最终单元边长近似为 QuadSize / (2^SubDNum)。优点是生成的四边形网格具有全局规整的拓扑结构,奇异点分布可控。
  • quad_girl_morse-smale-small

    优化

  • 优化四边形网格的几何或者拓扑结构
  • 参数-SharpAngle:网格边的相邻面夹角大于sharpAngle,则认为是一个sharp边。网格优化的时候,会保持住sharp边的几何。参数范围是(0, 180)。
  • 参数-FlatAngle:网格优化过程中,如果四边形的法线变动超过这个角度,则会取消掉对应的优化操作。这个参数的用意是需要在优化过程中,四边形的形状变动尽量的小。所以,如果FlatAngle设置的比较小的时候,有些四边形不会被优化。参数范围是(0, 180)。
  • 参数-ItrNum:网格优化的最大迭代次数
  • 参数-OpEpsilon:网格优化的最小几何变化值。网格优化过程中,几何变化值小于这个数据值时,则停止继续优化。-1为自动计算值。
  • 参数-RightAngleW:用于控制网格优化过程中四边形面角度为直角的权重,取值范围为[0, 1]。该值越大,网格面角越趋近于直角;该值越小,网格顶点分布则越趋向均匀。
  • 参数-refMesh:导入参考三角网格。四边形网格优化过程中会投影到三角网格,使其尽量保持几何信息。
  • 几何:优化四边形网格的几何
  • 拓扑:优化四边形网格的拓扑结构,减少奇异点个数。参数-GloalOp:是否做全局的拓扑的优化。
  • optimise_quadmesh_bunny

    选择:从左至右按钮依次是:右键方框选择,右键方框取消选择,删除选择,是否忽略背面,返回右键平移,取消所有选择

    Connected Region: 右键框选时,是否把网格连通部分都选上


    Tool:一些网格四边形化常用的工具。

  • 特征线:基于网格边二面角检测特征线。SharpAngle-二面角阈值。二面角大于阈值的边为特征边。
  • 加密:对网格进行自动均匀加密。参数OpGeom用于优化网格的均匀性。对于带有特征线的网格,建议先计算特征线,再进行加密操作。
  • 如下图所示,左图导入一个三角网格,中图是特征线检测,右图是自动加密网格。
  • quad_tool

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