任意三角网格模型体积的快速精确计算方法.pdfVIP

ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用 任意三角网格模型体积的快速精确计算方法 王泉德 WANGQuan——de 武汉大学 电子信息学院，武汉 430079 SchoolofElectronicInformation，Wuhan University，Wuhan 430079，China WANG Quail—de．Fastandaccuratevolumecalculation method forarbitrarytriangularmeshes．ComputerEngineering andApplications。2009，45(18)：32-34． Abstract：Triangularmeshesarewidelyused in manyfield．In thispaper，a new volume calculation method forarbitrary triangu— larmesh ispresented based on the trianglessetofthe mesh only．Give a proje‘cting plane，sign volume ofpentahedron foreach triangleinmesh，which isconstructedbythetriangleand itproje‘ction inprojectingplane，iscomputed．Volumeofthemesh is algebraic SUnlofallpentahedrons’signed volume．Triangleswillbe partition into severalsmallertriangleswhen necessary．Volume calculation method presented in thispapercan computed volume ofmeshesrapidlyand accurately．Applicationsof the method to computevolumeforconstructingmouldingunitinsimulatinglargewaterandhydropowerprojectconstructing，andtestresultof computing volumeofrtriangularmesheswith differentnumberoftriangles，itisproved the effectivenessofthevolume calculation method presented in thispaper． Keywords：3D model；triangularmeshes；volumecalculation 摘 要：三角网格是使用最为广泛的网格模型。提出了一种仅根据三角网格模型的三角面片集合计算模型体积的方法。该方法通 过指定投影平面，计算每个三角面片及其在投影平面上的投影所围成的凸五面体的带符号体积(必要时对三角面片进行细分)，整 个模型的体积为所有凸五面体带符号体积的代数和。所提 出的三角网格模型体积计算方法能实现模型体积的快速准确计算。在大 型水电工程施工模拟中施工单元的方量计算测试和不同规模的三角网格模型体积计算测试都证实了该方法的有效性。 关键词：三维模型；三角网格；体积计算 DOI：10．3778／j．issn．1002—8331．2009．18．009 文章编号：1002—8331(2009)18-0032—03 文献标识码：A 中图分类号：TP391 l 引言 问距计算网格模型的体积m。第一类方法可实现网格模型的精 网格模型是一种重要的三维形体表示方法 ，其中三角网格 确计算，但模型的四面体剖分的计算花费太大；第二类算法效 使用最为广泛[】1。网格模型可以以任意精度表示任意复杂的曲 率较高，但难以实现网格模型体积的精确计算。 面和空间形体。在CAD／CAM领域，由曲线和曲面造型构造出 为实现网格模型体积的快速精确计算，本文针对 目前实用 的空间形体模型一般都转化为网格模型来进行存储和共享 ， 最为广泛的三角网格模型，提出了一种新的、可计算任意三角 CAM设备可直接利用网格模型数据进行加工和生产2[1。在地理