[发明专利]一种两尺度周期性的晶格自适应填充和建模方法

权利要求书

1.一种两尺度周期性的晶格自适应填充和建模方法，其特征是：包括以下步骤：

将输入的3D模型分为一组六面体单元作为粗网格，将周期性结构填充到每个单元中，生成细尺度的微观结构；

根据设定的指导场，控制六面体网格生成的密度和周期性结构单元的厚度，生成指导场对应物理性质的填充模型；

根据六面体网格对周期性结构进行参数变换并填充的具体过程包括：在六面体网格中填充周期性结构，根据周期性结构的公式在六面体单元中建立距离场，通过Marching-Cube算法将距离场转化为脚手架结构；

根据设定的指导场，控制六面体网格生成的密度的具体过程包括：设六面体单元是等参变换，周期性结构单元是等体积变换，六面体单元的局部密度与它体积的三次方根成反比；

根据设定的指导场，控制周期性结构的厚度的具体过程包括：对六面体单元的角上厚度进行插值，计算填充的周期性结构单元的局部厚度，填充的周期性结构单元的局部厚度计算为:

其中，为六面体单元由线性拉格朗日插值生成的形状函数，τ(q)表示为六面体单元的角上厚度。

2.如权利要求1所述的一种两尺度周期性的晶格自适应填充和建模方法，其特征是：所述指导场根据需要填充的3D模型，结合对模型的材料和性质的要求设定。

3.如权利要求1所述的一种两尺度周期性的晶格自适应填充和建模方法，其特征是：将输入的3D模型分为一组六面体单元作为粗网格的具体过程包括：将模型分解为多层网格表面，对最底层表面使用用户指定的尺寸划分为四边形网格，将底面的四边形网格分别映射到其他的网格上，根据底面的四边形网格和映射后的四边形网格，形成六面体网格。

4.如权利要求1所述的一种两尺度周期性的晶格自适应填充和建模方法，其特征是：在生成指导场对应物理性质的填充模型过程中，使用混合有限元变分曲面建模方法对周期性结构单元进行变形。

5.一种两尺度周期性的晶格自适应填充和建模系统，其特征是：包括：

网格化处理模块，被配置为将输入的3D模型分为一组六面体单元作为粗网格，将周期性结构填充到每个单元中，生成细尺度的微观结构；

填充模块，被配置为根据设定的指导场，控制六面体网格生成的密度和周期性结构单元的厚度，生成指导场对应物理性质的填充模型；

根据六面体网格对周期性结构进行参数变换并填充的具体过程包括：在六面体网格中填充周期性结构，根据周期性结构的公式在六面体单元中建立距离场，通过Marching-Cube算法将距离场转化为脚手架结构；

根据设定的指导场，控制六面体网格生成的密度的具体过程包括：设六面体单元是等参变换，周期性结构单元是等体积变换，六面体单元的局部密度与它体积的三次方根成反比；

根据设定的指导场，控制周期性结构的厚度的具体过程包括：对六面体单元的角上厚度进行插值，计算填充的周期性结构单元的局部厚度，填充的周期性结构单元的局部厚度计算为:

其中，为六面体单元由线性拉格朗日插值生成的形状函数，τ(q)表示为六面体单元的角上厚度。

6.一种计算机可读存储介质，其特征是：其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行权利要求1-4中任一项所述的一种两尺度周期性的晶格自适应填充和建模方法。

7.一种终端设备，其特征是：包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1-4中任一项所述的一种两尺度周期性的晶格自适应填充和建模方法。