[发明专利]一种基于有限元分析后处理结果的快速三维可视化方法

权利要求书

1.一种基于有限元分析后处理结果的快速三维可视化方法，其特征在于：

步骤1：生成网格单元体集合，分解网格单元体，剔除内部的公共数据面，生成外轮廓面集合；

步骤2：对步骤1中生成的外轮廓面集合进行共面分组，将所有位于同一个平面上的单元数据面归为一组，每组为一个共面的单元数据面集合CoMAP；

步骤3：将每一组共面的单元数据面集合中的所有单元数据面分解成为独立的单元数据边，剔除所有的内部公共边，得到共面轮廓线集合；

步骤4：将步骤3中的所有共面轮廓线集合进行轮廓线分组，将所有形成封闭廓线的边分为一组；

步骤5：根据轮廓线向量集合Vector中每一组封闭轮廓线生成一个独立的拓扑面，并判断此拓扑面为洞还是表面，对所有的非洞表面执行布尔求和运算，对洞执行布尔求差运算，生成三维模型。

2.根据权利要求1所述的基于有限元分析后处理结果的快速三维可视化方法，其特征在于：所述的步骤1主要由以下步骤实现：

步骤①：读入全部网格单元体集合中的网格单元数据；

步骤②：将每一个网格单元数据按照数据面顶点定义顺序划分成不同单元数据面Face；

步骤③：生成一个初始时为空的数据面集合FaceMAP，判断单元数据面Face是否存在数据面集合FaceMAP中：如果存在，则从FaceMAP删除此数据面；如果不存在，则在FaceMAP中添加此单元数据面；

步骤④：判断全部网格单元体集合中的网格单元数据是否遍历完毕：如果没有遍历完毕，则返回步骤①；否则，该阶段结束，数据面集合中存储了所有网格单元体的外表面的可见单元数据面，称之为外轮廓面集合。

3.根据权利要求1所述的基于有限元分析后处理结果的快速三维可视化方法，其特征在于：所述的步骤2主要由以下四个步骤组成：

步骤①：生成一个系数共面映射表ALLMAP，所述的ALLMAP为平面方程系数和单元数据面集合组成的映射表，其中的平面方程系数与单元数据面集合为一一对应的关系；

步骤②：从外轮廓面集合中任取一单元数据面，获取单元数据面的顶点数据，求解该单元数据面的平面方程，获取平面方程系数D；

步骤③：在系数共面映射表ALLMAP中查找，判断该平面方程系数是否在系数共面映射表ALLMAP中，如果是，获取此系数对应的单元数据面集合CoMAP，将当前单元数据面添加到对应的单元数据面集合CoMAP中；否则，生成与此系数对应的单元数据面集合CoMAP，将当前单元数据面添加到单元数据面集合CoMAP中，并将此系数和新生成的单元数据面集合CoMAP一起添加到ALLMAP中；

步骤④：判断轮廓面集合中的所有单元数据面是否遍历完毕：如果不是，返回步骤②；如果是，该阶段结束，系数共面映射表ALLMAP中的单元数据面集合CoMAP为共面的单元数据面集合。

4.根据权利要求1所述的基于有限元分析后处理结果的快速三维可视化方法，其特征在于：所述的步骤3主要由以下七个步骤组成：

步骤①：在系数共面映射表ALLMAP中任取一个共面的单元数据面集合CoMap；

步骤②：生成一个共面单元数据边集合EdgeMap，初始为空；

步骤③：从共面的单元数据面集合CoMap中任取一个单元数据面Face，依据数据面分解原理，将单元数据面分解成单元数据边Edge，将所有的单元数据面都分解成单元数据边；

步骤④：对于分解得到的每条单元数据边Edge取逆向边；判断EdgeMap中是否包含此单元数据边的逆向边：如果是，则说明含有重合的单元数据边，从EdgeMap中删除该单元数据边的逆向边；否则，在EdgeMap中插入此单元数据边，最后形成的EdgeMap中的所有单元数据边组成共面轮廓线集合；

步骤⑤：判断CoMAP中的单元数据面集合中单元数据边是否遍历完毕，如果是，进入下一步，否则返回步骤④。

步骤⑥：获取CoMAP中的平面方程系数，该平面方程系数与EdgeMap组成共面轮廓线集合；

步骤⑦：判断ALLMAP中所有的共面的单元数据面集合CoMAP是否遍历完毕，如果是进入步骤4，否则返回步骤①。