专利名称：几何体表面三角形剖分的公共边和非公共边快速生成方法
技术领域：
本发 明涉及一种快速几何处理方法，属计算机辅助分析与设计以及软件设计领域，可用于电磁场、应力场、热场、声场、流体等场问题的工程仿真分析中。
背景技术：
权利要求
1.一种几何体表面三角形剖分的公共边和非公共边快速生成方法，其特征在于该方法按以下步骤实现 第一步，利用网格生成器建立所需仿真对象的几何模型，并进行表面三角形网格剖分，之后导出几何体的网格单元的信息，包括节点坐标信息文件和单元节点信息文件即三角形的面-点关联矩阵； 第二步，从网格生成器剖分得到的数据文件读入节点坐标信息文件和三角形剖分单元的面-点关联矩阵，并采用三元组顺序表行主序压缩的方法存储三角形剖分单元的面-点关联矩阵； 第三步，对三角形的面-点关联矩阵利用稀疏矩阵转置得到三角形的点-面关联矩阵； 第四步，将三角形的面-点关联矩阵乘以点-面关联矩阵，所得乘积整除2，并将对角线置O，即得面-面邻接矩阵，采用三元组顺序表行主序压缩的方法存储面-面邻接矩阵； 第五步，面-面邻接矩阵的非对角线非零元数目的一半为公共边的数目，根据面元数目Nf、公共边数目Λ&和非公共边数目]\^的关系，由式子+Nlb =1\>可求得非公共边元数目； 第六步，按面元编号顺次遍历面-面邻接矩阵，生成公共边的边-面关联矩阵和边-点关联矩阵； 第七步，按面元编号在生成公共边的同时判断非公共边，若有非公共边，则保存于非公共边的边-面关联矩阵，同时记录非公共边的边-点关联矩阵； 第八步，合并公共边元信息和非公共边元信息，得到完整的边元信息。
2.根据权利要求 所述的几何体表面三角形剖分的公共边和非公共边快速生成方法，其特征在于，在第三步中，是采用稀疏矩阵转置来获得点-面关联矩阵，其操作为预先判断出所得矩阵的大小，并精确分配内存，无需超额分配内存空间，计算复杂度为otM。
3.根据权利要求I所述的几何体表面三角形剖分的公共边和非公共边快速生成方法，其特征在于，在利用稀疏矩阵转置获得点-面关联矩阵之后，后续处理的次序是首先，生成面-面邻接矩阵，然后按面元编号顺次遍历每个面元，以生成公共边元信息和非公共边元信息，逐个存储于边-点关联和边-面关联矩阵中，最后合并公共边元信息和非公共边元/[目息，得到完整的边兀 目息。
4.根据权利要求3所述的几何体表面三角形剖分的公共边和非公共边快速生成方法，其特征在于，在生成面-面邻接矩阵时，是采用稀疏矩阵乘法来实现矩阵相乘；相乘采用辅助一维数组，该一维数组在整除2之后所得的非O元素存入面-面邻接矩阵，该过程的计算复杂度和内存消耗都为0(巧。
5.根据权利要求3所述的几何体表面三角形剖分的公共边和非公共边快速生成方法，其特征在于，在得到完整的边元信息时，先根据面-面邻接矩阵判断出公共边元数目，再由公共边元数目、非公共边元数目和面元数目关系，得到非公共边元数目，然后开启存储公共边元和非公共边元所需的内存空间，无需超额分配内存空间。
全文摘要
几何体三角形剖分公共边与非公共边的快速生成方法涉及一种场问题计算机分析的前处理技术。该方法从常用的网格生成器剖分得到的数据读取三角形单元的面-点关联矩阵，通过转置获得点-面关联矩阵；由面-点与点-面关联矩阵乘积获得面-面邻接矩阵；再利用离散单元的邻接关系，通过顺次遍历定义面剖分的边，并获得边-点和边-面关联关系。矩阵存储利用三元组顺序表行主序压缩的方法存储，其转置与乘积运算均采用对应的稀疏矩阵算法。该方法可避免开发专门的网格生成器，快速生成面剖分的边元信息。
文档编号G06F17/50GK102799750SQ201210301738
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月23日 优先权日2012年8月23日
发明者薄亚明, 张明, 潘灿林, 黄薇薇, 徐红梅, 许秀明 申请人:南京邮电大学