[发明专利]用于格子结构的结点网格划分

权利要求书

1.一种由包括处理器和存储器的计算机上的三维(3D)建模程序执行的方法，所述方法包括：

为会聚在格子中的结点处的不同尺寸的三个或更多个梁的相应对计算入射半径；

针对所述三个或多个梁中的每个梁基于与该梁的对的入射半径确定最大入射半径；

比较所述最大入射半径以找到结点的全局半径；

针对所述三个或更多个梁中的每个梁分别计算局部交点和全局交点，其中局部球体由该梁的最大入射半径限定，并且全局球体由结点的全局半径限定；

使用所述局部交点和全局交点，采用用于结点处的所述三个或更多个梁的承座生成网格划分；以及

将所述三个或更多个梁与结点处的承座连接以形成用于格子的机械坚固结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，不同尺寸的所述三个或更多个梁中的每个梁是由轴线、第一端梁厚度值和第二端梁厚度值表示的锥形梁，并且使用梁厚度的变化和格子内的结点位置来生成格子。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，每个锥形梁还由对应于梁横截面轮廓的横截面二维(2D)形状表示，并且使用梁横截面轮廓的变化来生成格子。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，计算结点处的所述三个或更多个梁的对的入射半径包括：

计算该对中的两个梁的梁轴线矢量的叉积，以找到定义其中梁轴线矢量位于结点处的2D平面的法向矢量；

计算法向矢量与第一梁轴线矢量的叉积，以找到结点处的2D平面中的第一厚度矢量；

计算法向矢量与第二梁轴线矢量的叉积，以找到结点处的2D平面中的第二厚度矢量；

使用第一厚度矢量、第二厚度矢量和定义两个梁的边缘的数据来计算2D平面内的两个梁的边缘的边缘交点；以及

从边缘交点和结点的中心点找到入射半径。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，针对所述三个或更多个梁中的每个梁基于与该梁的对的入射半径确定最大入射半径包括：

确定最大入射半径；以及

向所确定的最大入射半径添加余量以产生最大入射半径。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，采用用于格子中的结点处的所述三个或更多个梁的承座生成网格划分包括：

识别在格子中的结点处的所述三个或更多个梁中的最厚梁；

使用参考最厚梁的轴线的立体投影，以将全局交点投影到垂直于最厚梁的轴线的2D平面；

在垂直于最厚梁的轴线的2D平面中的投影点之间产生三角剖分；以及

将三角剖分的连接映射到所述三个或更多个梁的局部交点，以采用用于格子中的结点处的所述三个或更多个梁的承座形成网格划分。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，生成三角剖分包括使用约束性Delaunay三角剖分(CDT)。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，采用用于格子中的结点处的梁的承座生成网格划分包括：

通过将全局交点和结点处的梁的端点用作输入点计算3D凸包来在全局交点之间生成三角剖分；

从三角剖分中移除承座三角形；以及

将三角剖分的连接映射到梁的局部交点，以采用用于格子中的结点处的梁的承座形成网格划分。

9.根据权利要求1所述的方法，包括为格子中的多个结点执行该方法，其中，所述多个结点具有不同数量的交叉梁，并且所述多个结点中的至少一个结点仅具有在所述至少一个结点处相遇的两个梁。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述三个或更多个梁中的每一个的最大入射半径包括针对所述三个或更多个梁中的每个梁的三个或更多个角线中的每个角线基于该角线的梁与通过三角剖分跟该角线的承座点连接的梁的对的入射半径确定最大入射半径，并且其中，计算局部交点包括针对所述三个或更多个梁中的每个梁的三个或更多个角线计算局部交点，其中局部球体由每个各自梁的三个或更多个角线中的每个角线的最大入射半径限定。