一种基于共形网格生成的圆锥表面建模方法

技术领域

本发明涉及电磁建模，特别是涉及一种基于共形网格生成的圆锥表面建模方法。

背景技术

在计算机图形学、计算机辅助设计和计算机辅助工程等领域，圆锥表面的网格生成是一个重要的问题。传统的圆锥表面网格生成方法通常采用参数化方法或者直接在圆锥表面上进行网格划分，但这些方法在处理复杂，生成网格的难度大，因此在需要对圆锥表面进行建模时会出现建模比较困难的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于共形网格生成的圆锥表面建模方法，能够通过构建扇形模型，并将扇形模型的单元与材料对应，然后将扇形模型转换到圆锥表面，完成圆锥表面共形网格的生成，并基于单元对应的材料编号，完成圆锥表面的电磁建模。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于共形网格生成的圆锥表面建模方法，包括以下步骤：

S1.建立待共形到圆锥侧表面的扇形模型，进行扇形模型的四边形网格剖分，并导出剖分生成的网格文件；

所述网格文件包括扇形模型的点坐标列表{Pts}和四边形单元列表{Elm}；

所述点坐标列表

四边形单元列表{Elm}中的四边形单元数目为

S2.建立扇形模型中各个四边形单元与材料之间的映射关系；

S3.从扇形模型中获取三个顶点的坐标，将扇形模型转换成圆锥表面；

S4.进行圆锥表面共形网格生成：将扇形模型的点坐标列表{Pts}中的各个点转换到圆锥表面，得到新的点坐标列表

S5. 根据点坐标列表 

本发明的有益效果是：能够通过构建扇形模型，并将扇形模型的单元与材料对应，然后将扇形模型转换到圆锥表面，完成圆锥表面共形网格的生成，并基于单元对应的材料编号，完成圆锥表面的电磁建模。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为扇形模型转换到圆锥表面的示意图；

图3为扇形内部的任意一点

图4为两个坐标系的关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种基于共形网格生成的圆锥表面建模方法，包括以下步骤：

S1.建立待共形到圆锥侧表面的扇形模型，进行扇形模型的四边形网格剖分，并导出剖分生成的网格文件；

所述网格文件包括扇形模型的点坐标列表{Pts}和四边形单元列表{Elm}；

所述点坐标列表

四边形单元列表{Elm}中的四边形单元数目为

S2.建立扇形模型中各个四边形单元与材料之间的映射关系；

所述步骤S2包括：

S201.对扇形模型不同四边形单元设置材料，材料列表为{icoat}，该列表中每一种材料均具有一个编号;

S202.将四边形单元列表 

S3.从扇形模型中获取三个顶点的坐标，将扇形模型转换成圆锥表面：

如图2所示，所述步骤S3中，

扇面半径

为了考虑扇面不完全覆盖锥面的情形，设定一个系数

S4.进行圆锥表面共形网格生成计算，并得到新的点坐标列表 

如图3所示，所述步骤S4中进行点坐标列表

建立局部坐标系

如图4所示，两个局部坐标系的关系表示为：

其中，

则有：

即：

所述步骤S4中，将扇形模型的点坐标列表{Pts}中的各个点转换到圆锥表面，得到新的点坐标列表

S401.初始化点列表

S402.

计算并得到映射点的新坐标为

S403.将第i个

S404.循环步骤S401~步骤S403直到完成

所述获取圆锥表面新的四边形单元列表 

A1、对于四边形单元列表

A2、对于四边形单元列表

S5. 根据点坐标列表

以上所述是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应该看作是对其他实施例的排除，而可用于其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。