任意实体网格模型体积的适应性计算

《任意实体网格模型体积的适应性计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、２００７年１月农业机械学报第３８卷第１期任意实体网格模型体积的适应性计算庞明勇卢章平【摘要】在分析三维模型数据表示结构的基础上，提出一种计算三维实体模型体积的适应性方法。首先用一组等距的平行平面对网格模型进行分层剖分，并利用平面简单多边形的带符号面积公式求取相应截面的面积，然后根据相邻平面间的距离估算模型体积。该方法可根据给定的误差阈限适应性地快速计算模型体积的逼近值，或以一定的时间代价求模型体积的精确值以及模型体积的分布特征。实验表明，相应的

2、计算程序运行稳定、快速，可以处理具有任意几何和拓扑复杂性的实体模型。关键词：体积计算三维模型适应性剖分中图分类号：ＴＰ３９１７２文献标识码：Ａ﹦┋━┊┉┃┄━┊│┈┄﹥┄━┈﹣┈┄┃﹢┅┉┋﹥┋┈┄┃１２ＰａｎｇＭｉｎｇｙｏｎｇＬｕＺｈａｎｇｐｉｎｇ（１爫牃牕牐牏牕牋爫牗牜牔牃牓爺牕牏牤牉牜牞牏牠牪２爥牏牃牕牋牞牣爺牕牏牤牉牜牞牏牠牪）﹢┈┉┇┉Ｂａｓｅｄｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄａｔａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｏｆ３Ｄｍｅｓｈｍｏｄｅｌｓ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅａｍｅｔｈｏｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｖａ

3、ｌｕｅｏｆｖｏｌｕｍｅｏｆａｒｂｉｔｒａｒｙ３Ｄｓｏｌｉｄｍｏｄｅｌｂｙｅｍｐｌｏｙｉｎｇａｎａｄａｐｔｉｖｅｄｉｖｉｓｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｆｉｒｓｔｄｉｖｉｄｅｓａｍｏｄｅｌｉｎｔｏｓｅｖｅｒａｌｓｅｇｍｅｎｔｓｂｙｕｓｉｎｇａｓｅｔｏｆｐａｒａｌｌｅｌｐｌａｎｅｓ，ａｎｄｔｈｅｎｃａｌｃｕｌａｔｅｓｔｈｅｓｉｇｎｅｄａｒｅａｓｏｆｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｐｌａｎｅｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｒｅａｆｏｒｍｕｌａｏｆｐｌａｎａｒｓｉｍｐｌｅｐｏｌｙｇｏｎｓ．Ｖｏｌｕｍｅｖａｌｕｅｓ，ｗｈｉｃｈａｒｅｂｅｔｗｅｅｎｅａｃｈｔｗｏａｄｊａｃｅ

4、ｎｔｓｅｃｔｉｏｎｓ，ｏｆｔｈｅｓｏｌｉｄｍｏｄｅｌｃａｎｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙｂｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｉｎｖｉｒｔｕｅｏｆｔｈｅａｒｅａｓａｎｄｄｉｓｔａｎｃｅｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅａｄｊａｃｅｎｔｓｅｃｔｉｏｎｓ．Ｂｙｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇｔｈｅｖａｌｕｅｓ，ｔｈｅｔｏｔａｌｖｏｌｕｍｅｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｏｕｒｍｅｔｈｏｄｎｏｔｏｎｌｙｃａｎｃａｌｃｕｌａｔｅｖｏｌｕｍｅｏｆ３Ｄｍｏｄｅｌａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙａｎｄａｄａｐｔｉｖｅｌｙａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏａｔｈｒｅｓｈｏｌｄｇｉｖｅｎｂｙｕｓｅｒ，ｂｕｔａｌｓｏｃａｎｇｉｖｅａｃｃｕｒａ

5、ｔｅｖａｌｕｅｏｆｍｏｄｅｌｖｏｌｕｍｅｗｈｅｎｓｏｍｅｔｉｍｅｃｏｓｔｉｓｓｐｅｎｔｏｒｅｘｔｒａｃｔｔｈｅｖｏｌｕｍｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｍｏｄｅｌｓ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｏｕｒｍｅｔｈｏｄｃａｎｒｕｎｒｏｂｕｓｔｌｙａｎｄｑｕｉｃｋｌｙｅｖｅｎｏｎｐｅｒｓｏｎａｌｃｏｍｐｕｔｅｒ，ａｎｄｃａｎｐｒｏｃｅｓｓｍｏｄｅｌｓｗｉｔｈａｒｂｉｔｒａｒｙｇｅｏｍｅｔｒｙａｎｄｔｏｐｏｌｏｇｙ．┎┌┄┇┈Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇｖｏｌｕｍｅ，３Ｄｍｏｄｅｌｓ，Ａｄａｐｔｉｖｅｄｉｖｉｓｉｏｎ设备进行加工［２］。在逆向工程应用中，由实物经坐标引言测量机等数字

6、化设备得到的点云数据也大多转化为网格模型是使用最广泛的三维形体表示形式，三角网格模型进行存储［３］，以便根据各种不同的工它可以以任意精度表示任意复杂的曲面和形体［１］程需要进行进一步的处理。快速成型设备则可以直。在ＣＡＤ燉ＣＡＭ中，由自由曲线曲面构造出的机械零接利用网格模型数据进行加工和生产［３］。随着细分部件通常需要经过离散化处理，在转化为网格模型曲面［４］技术广泛地应用到几何造型领域中，网格模型成为曲面的主流描述方式之一［５］面对机械设计（如ＳＴＬ文件）之后，才生成ＣＮＣ代码，交由ＣＡＭ。收稿日期：２００５０９０７国家自然科学基金资助项目（项目编号：６０５０３０５８）和江

7、苏大学自然科学预研基金资助项目（项目编号：０４ＣＸ０４）庞明勇南京师范大学教育技术系副研究员博士，２１００９７南京市卢章平江苏大学机械工程学院教授博士，２１２０１３镇江市１４６农业机械学报２００７年与生产过程中无处不在的网格模型，如何计算其体属于同一条边的另一半边的指针；５是指向属于同积以估计其生产用料数量，关系到生产企业的原材一个面片的前一条半边。此外，还为每个顶点配备一料采购和成本核算，具有现实意义。个指向从它出发的任一条半边的指针６；为每个面本文提出一种计算任意实体网格模型体积的方片配