[发明专利]一种自适应网格细分方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明提供了一种自适应网格细分方法、装置、设备及存储介质，其方法包括：读取粗糙STL模型，以获得三角网格顶点坐标信息与法矢信息，构建三角网格顶点和面的第一索引信息；根据第一索引信息遍历每一三角网格，获取三角网格中每一条边的插值点；删除冗余的插值点并构建拓扑关系，同时生成细分网格的顶点坐标和面的第二索引信息；获取细分网格的切层轮廓与其对应原始CAD模型的实体轮廓，并计算切层轮廓与实体轮廓弦高差，以弦高差作为网格细分精度的评判依据，当判断弦高差小于阈值时，输出第二索引信息。能快速提高粗糙STL模型的面型精度，并通过判断细分网格精度控制细分次数，其方法简单，通用性好，实用性强，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及计算机辅助几何造型领域，特别涉及一种自适应网格细分方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

STL文件本是用于立体光刻计算机辅助设计软件的文件格式，现已广泛用于增材制造等领域。STL文件以多三角面片逼近模型曲面近似的表达实体零件，其一般通过软件由CAD模型直接生成，输出参数(弦高、步长和角度公差)直接影响到模型成型质量，因此在这一过程中存在模型精度丢失的情况。当STL文件精度不高时，对于后续加工的质量将带来不利的影响，面对这种情况时可以对原始STL模型进行细分直到满足加工精度要求。

在DOI号为10.3901/JME.2016.07.178名为“快速成型中粗糙STL模型细分算法”的科技文献中，应用Hermite空间插值近似表示实体模型曲面，以实现网格的细分。该方法细分效率高能够快速提高网格的精度，但缺少通用性好的评判标准，细分后的三角网格精度缺少可信的数据，不能保证网格细分的精度，并且不能通过对网格精度的判断而控制细分次数。

中国专利申请号201811160886.0公开了一种网格细分方法，该方法获取三角网格模型后，对三角网格做出判断决定是否细分，通过在三角面的边或内部新增顶点，以此将三角网格一分为二，并对新增顶点进行拉普拉斯平滑处理。该方法主要是判断三角网格的面积和最长边，决定三角网格是否要细分，但三角网格的面积和边长都不能说明细分后的网格的精度大小，因此不能有效的提高三角网格的面型精度。

有鉴于此，提出本申请。

发明内容

本发明公开了一种自适应网格细分方法、装置、设备及存储介质，旨在能快速提高粗糙STL模型的面型精度，并通过判断细分网格精度控制细分次数，其方法简单，通用性好，实用性强，具有很好的应用前景。

本发明第一实施例提供了一种自适应网格细分方法，包括：

读取粗糙STL模型，以获得三角网格顶点坐标信息与法矢信息，构建所述三角网格顶点和面的第一索引信息；

根据所述第一索引信息遍历每一三角网格，获取三角网格中每一条边的插值点；

删除冗余的插值点并构建拓扑关系，同时生成细分网格的顶点坐标和面的第二索引信息；

获取所述细分网格的切层轮廓与其对应的原始CAD模型的实体轮廓，并计算所述切层轮廓与实体轮廓弦高差，当判断所述弦高差小于阈值时，输出所述第二索引信息。

优选地，所述获取三角网格中每一边的插值点，具体为：

以所述三角网格各边端点建立三条三次Hermite空间曲线，取所述空间曲线段的中点作为第一基础点；

获取所述第一基础点在对应边上的投影点，并运算所述第一基础点与所述投影点的距离h；

获取所述投影点的单位法矢,并将所述投影点沿所述单位法矢方向平移距离h，以获得第二基础点；

当判断到所述三角网格的边为非公共边时，以所述第二基础点作为所述三角网格一边的插值点；

当判断到所述三角网格的边为公共边时，以获取两次所述第二基础点的中点作为所述三角网格一边的插值点。