[发明专利]一种三角形网格模型GPU并行切片方法

权利要求书

1.一种三角形网格模型GPU并行切片方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：读取网格模型，在模型读入的同时构建半边数据拓扑结构；所述构建半边数据拓扑结构时，首先利用哈希表结构对冗余点去除，建立无重复点集合，然后通过面片包含的顶点序号建立半边数据拓扑结构；

步骤2：对半边数据进行预处理；所述对半边数据进行预处理包括整理数据，使其适用于GPU处理，将半边结构简化成点集合和边集合，点集合存储所有顶点的坐标信息，同时边集合存储所有的边信息，每条边包括四个值，两个顶点索引值和该条边所属的两个面片值；

步骤3：根据切片方向的坐标值将数据分组，得到每层相交的边集合；将边集合进行分组的具体方法如下：

步骤3-1：给定分层厚度thickness和模型Z方向的最大值Z_max与最小值Z_min，设分层方向为Z轴，求得分层总数N为：

步骤3-2：遍历步骤2中的边集合，通过索引找到两个点的Z坐标，得到第i条边的Z坐标集合{(Z_i)min,(Z_i)max}，再根据分层厚度thickness和模型Z方向的最小值Z_min，求得此条边相交的Z平面范围，具体如下：

从j₁到j₂依次将第i条边加入到相应层的相交边集合；通过以上遍历，得到每层分层内与Z平面相交的边集合；

步骤4：将步骤3得到的边集合发送给GPU，对其进行并行的轮廓装配；轮廓装配是将相交边集合发送给GPU进行轮廓装配，具体方法如下：

从任意一条边开始，确定第一个面片，然后通过第二个面片去找寻其他包含此面片的边，则这两条边必相邻，重复此过程，直到找寻到和第一个面片相同时停止；然后开始第二个轮廓搜索，直到遍历掉所有边为止；

通过使用哈希查找加快找寻过程，具体方法如下：

首先对每层内的所有边建立哈希查找表，遍历相交边，将每条边对应的面片值作为Key值，此条边序号作为Value值插入哈希表，对应的Value值为此面片拥有的两条边；如果此Key值存在，说明此时插入的是此面片对应的第二条边；

步骤5：GPU将数据返回到CPU，生成每层的轮廓信息；将步骤4返回的具有顺序的边集合进行求交，得到相应的交点。