分层扫描数据重构四面体网格模型的方法及系统技术方案

技术编号:39987477 阅读:30 留言:0更新日期:2024-01-09 02:00
本发明专利技术提供了一种分层扫描数据重构四面体网格模型的方法,包括:预处理步骤:获取试样的一系列二维分层扫描图像;对二维分层扫描图像数据进行预处理,确定不同材料分界面的灰度阈值;确定步骤:初始化预设精度的四面体初始网格,建立邻接拓扑关系,预设材料类型;建立模型步骤:根据交点所在边将涉及的四面体分割成多个四面体,并更新拓扑关系,最终建立三维四面体网格模型;分析与计算步骤:对生成网络模型进行连通性分析;计算各连通区域的体积比、比表面积、边界信息等。本发明专利技术利用多材料多组分的分层扫描数据重建的三维四面体网格模型,计算效率高,二维表面和三维体元同时构造,有很大的灵活性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机图形学,具体地,涉及一种分层扫描数据重构四面体网格模型的方法及系统


技术介绍

1、在材料科学和工程领域,对多材料多组分系统的材料微观结构建模与模拟是未来发展的重点之一。这些复杂材料包括多孔介质、纤维复合材料、生物材料等,其内部通常由多个不同材料组成,具有各种不规则形状和孔隙结构。理解和建模这些复杂材料的内部结构对于优化材料性能和设计新材料至关重要。

2、对于多材料多组分系统的模拟,以往的做法是将复杂结构简化为各向同性的简单模型,使用计算机辅助设计(cad)软件来建立规则和理想化的模型。cad软件提供了基础的建模工具,描述常见结构组件的外观和几何特性。一旦建立了这些理想化的模型,可以进行相应的参数化设计和工程分析。不过这种方法存在一定的局限性,将多材料多组分系统简化为理想模型可能会忽略现实世界中复杂的物理和化学相互作用,失去了真实系统的关键特征。特别是在需要考虑材料之间的复杂界面效应或非线性行为时,可能会导致对系统行为的不准确模拟甚至误解。同时简化模型的建立和参数化需要大量的实验和验证工作,这是十分耗时且昂贵的任务。

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【技术保护点】

1.一种分层扫描数据重构四面体网格模型的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的分层扫描数据重构四面体网格模型的方法,其特征在于,所述预处理步骤包括:

3.根据权利要求1所述的分层扫描数据重构四面体网格模型的方法,其特征在于,所述确定步骤包括:

4.根据权利要求1所述的分层扫描数据重构四面体网格模型的方法,其特征在于,所述建立模型步骤包括:

5.一种分层扫描数据重构四面体网格模型的系统,其特征在于,包括:

6.根据权利要求5所述的分层扫描数据重构四面体网格模型的系统,其特征在于,所述预处理模块包括:

7.根...

【技术特征摘要】

1.一种分层扫描数据重构四面体网格模型的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的分层扫描数据重构四面体网格模型的方法,其特征在于,所述预处理步骤包括:

3.根据权利要求1所述的分层扫描数据重构四面体网格模型的方法,其特征在于,所述确定步骤包括:

4.根据权利要求1所述的分层扫描数据重构四面体网格模型的方法,其特征在于,所述建立模型步骤包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:严波万闯闯申斌周健曹云陈兰
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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