网格修复
在三维数字建模与处理领域，网格修复是一项至关重要的预处理技术，如同对几何模型进行精密的“外科手术”。它主要致力于解决三角网格模型中存在的两类核心问题：几何缺陷与拓扑错误。
几何修复 主要针对网格几何噪音，退化三角片等问题。它直接影响网格的的视觉保真度、打印可行性和仿真精度。
拓扑修复 则关注模型连接关系的正确性，确保其符合流形定义，例如修复非流形边/顶点、孤立碎片、孔洞边界不封闭等。拓扑是模型进行布尔运算、参数化和一些高级分析的数学基础。
无论是通过3D扫描获得的实物网格数据，还是由CAD软件生成的设计模型，在转换、编辑或传输过程中，都不可避免地会引入各类几何与拓扑缺陷。这些缺陷轻则导致渲染失真，重则使得模型无法用于后续的工程分析、模拟计算或增材制造。因此，网格修复已成为连接三维数据获取与高级应用之间不可或缺的桥梁。
核心目的：创建一个封闭、无间隙、流形的表面网格，以精确逼近原始模型的外表面，同时忽略并抛弃其所有内部结构或部件。
典型问题背景：在以下过程中，原始模型常出现不满足“水密性”或“流形”要求的几何缺陷：
从点云重建表面：易产生非流形几何、拓扑噪声，导致表面粗糙、存在孔洞或间隙。
CAD模型转换：转换生成的网格可能包含非流形边、自交面或模型不封闭。
数字内容创作：美工创建的模型常为视觉表现优化，可能包含分离的子部件、内部结构或非流形几何，并非纯粹的单一外表面。
包裹网格的作用
通过生成一个全新的封闭网格外壳，将原有模型（无论其内部多复杂）统一包裹起来，从而：
确保几何有效性：输出为流形网格，可直接用于3D打印、有限元分析、流体仿真等要求严格的场景。
简化模型：丢弃所有内部零件、隐藏结构及冗余细节，只保留最外部的形貌。
修复缺陷：自动填补孔洞、平滑噪声、修正非流形几何，生成完整封闭的表面。
实践案例演示-Wrap Mesh(包裹网格)的例子
实践案例演示-Wrap Mesh(包裹网格)Snap2Origin的例子：启用Snap2Origin选项后，系统会将平滑的包裹网格对齐至原始网格的几何轮廓，从而更好地保留原始网格的细节特征
问题背景：网格中存在极端细长或面积近乎为零的三角形，这类几何缺陷在数值计算（如有限元分析）中会引起矩阵病态、计算不稳定或完全失败。
修复实质：属于几何修复。通过消除、合并或重新划分这些不良单元，提升整体网格质量。
典型应用场景
CAE仿真前处理：对导入的STL格式设计模型进行清理，确保其网格质量满足流体动力学（CFD）或结构应力（FEA）求解器的要求。
3D打印切片准备：避免因极端三角形导致切片算法计算错误或生成异常的打印路径。
修复网格中不好的几何或者拓扑。有多种类型可以选择：Tunnel-小通道；Creased-高度折射边；SelfInt-自相交；Spike-钉状物。
Tunnel小通道修复例子：这个Buddha网格模型，如左图所示，修复前模型表面存在多个细小通道，经检测，通道数量为55（TunnelNum == 5）；如右图所示，修复后所有局部的细小通道均被有效填补，模型表面变得完整光滑，通道数量降为0（TunnelNum = 0）。
问题背景：模型表面存在边界不闭合的孔洞，破坏了模型的“水密性”。源于扫描数据缺失或建模过程中的面片删除。
修复实质：是拓扑与几何的结合修复。首先需要封闭拓扑开口，然后根据周围几何形状，生成合理的曲面来填补空缺。
典型应用场景
逆向工程与修复：填补文化遗产扫描模型中因遮挡、破损造成的缺失部分，使其完整。
牙科CAD：自动填充牙齿数字印模中因唾液、光线反射造成的扫描缺失区域，形成完整的牙冠模型。
问题背景：这类拓扑结构不符合二维流形的定义，比如存在多个面共享一条边。非流形缺陷通常会导致许多处理算法崩溃。
修复实质：属于纯粹的拓扑修复。通过分割、复制或删除顶点和边，使模型拓扑成流形结构。
几何滤镜（去噪，锐化，抹平）
几何滤镜是一组用于直接修改3D网格顶点位置（即几何形状），以改善其视觉质量或适应后续处理的算法。它们不改变模型的拓扑结构（顶点和面的连接关系），主要专注于优化表面形态。
网格去噪：移除表面高频的、非特征的随机噪声，使模型表面变得光滑、干净，同时尽可能保留重要的几何特征。
网格锐化：增强网格模型上的特征边缘，使其更加清晰突出。
抹平：抹平选择部分的几何。