一种基于几何拓扑的建筑曲面网格划分方法及系统

技术领域

本发明涉及建筑幕墙嵌板划分技术领域，具体涉及一种基于几何拓扑的建筑曲面网格划分方法及系统。

背景技术

近年来，受复杂科学和德勒兹哲学影响，加之数字技术和工业技艺的空前发展，建筑师设计思想前所未有的开放，建筑形式也逐步摆脱传统欧式几何限制，转向追求复杂曲面的非线性自由形态。然而，该建筑形式所暴露出的某些弊病，例如，建筑后期运维阶段高昂的幕墙维护成本，揭示了当前建筑行业仍不完全具备驾驭复杂曲面的能力。在这样的背景下，如何解析复杂曲面，精准划分幕墙，成为行业发展历程中，亟待解决的一项重要难题。

近十年来，网格划分技术在有限元领域得以有效发展，产生了众多网格划分方法，例如投影法、波前法、德劳内(Delaunay)法等。根据网格设计路径，可以将上述方法主要归纳为以下两种：1)映射法，将在二维域所定义的划分形式，通过与其三维空间的对应关系进行映射。该方法适用性广泛，且在映射方向维持原始几何信息。但该方法在映射过程中容易产生映射畸变，特别是在处理复杂几何和高阶问题方面。2)直接在三维曲面上进行计算。根据不同的网格分布，可将其划分为有组织和无组织两种。在有组织网格中，每个划分单元都将拥有相同数目的相邻单元，即网格内连接性一致，各顶点的边缘交汇数相同；而在无组织网格中，允许任意单元交错搭接，目的为更好的贴合目标曲面，但这将导致网格内顶点连接性不同，存在较多奇点。

与有限元领域有所不同的是，建筑幕墙领域对网格划分有更为苛刻的感知质量要求，如网格划分的均匀性和流畅性。在现有技术中，一种基于离散化的多重曲面建筑网格划分方法(CN 109035410 A)，该方法可实现对任意复杂程度的曲面进行网格划分，但离散化的设计思路造成任意单元交错搭接，导致最终网格划分效果较为混乱。一种单层自由曲面空间网格优化方法(CN 112464349 B)，该方法基于Kangaroo力学约束优化算法消耗大量计算资源，相互作用力间作用容易导致程序陷入死循环，同时该方法缺乏对初始网格设定的解释，实际工程中难以实践。一种基于聚类算法的建筑幕墙优化方法及系统(CN 114896670A)，该方法受限于K-Means聚类算法自身约束，幕墙嵌板分类数量完全依赖于人为设定，优化精度无法得到保证。一种双曲面幕墙的优化设计方法(CN 111008423 B)，该方法基于轨迹线和断面线的曲面划分方法应用场景仅限于简单曲面，对于复杂自由曲面(曲率变化较大)的场景仍无法完全应对。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术对建筑幕墙领域的曲面网格划分过程中存在的均匀性与流畅性问题，提供一种基于几何拓扑的建筑曲面网格划分方法及系统。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基于几何拓扑的建筑曲面网格划分方法，包括以下：

S1：将待划分的目标曲面进行组合，对组合后的目标曲面进行网格化处理；

S2：参照目标曲面几何拓扑形式，创建四边形网格覆盖目标曲面，进而合并形成初始网格；

S3：对初始网格进行若干次迭代细分，直至网格大小符合嵌板下料尺寸需求；

S4：设置网格约束条件，并将细分网格中距楼板平面距离最短的闭环网格顶点标记为共面点，以及将细分网格中的奇点根据预设条件标记在合理位置，继续迭代划分；

S5：优化细分网格，驱动细分网格顶点在规则制约下进行移动，以匹配S1中网格化后的目标曲面；

S6：当优化后的细分网格与S1中网格化后的目标曲面匹配符合预设要求，则直接输出划分结果；否则，重复S4和S5直至优化后的细分网格与S1中网格化后的目标曲面匹配符合预设要求，输出划分结果。

所述参照目标曲面几何拓扑形式，创建四边形网格覆盖目标曲面，进而合并形成初始网格，具体为：

解析目标曲面曲率变化，判断目标曲面内部是否存在锐边；

当目标曲面内部存在锐边时，提取内外边框线，依次连接不连续点，创建四边形网格覆盖目标曲面，形成初始网格；

当目标曲面内部不存在锐边，且裸露边缘线存在不连续点时，则依次连接顶点以创建四边形网格覆盖目标曲面，形成初始网格；

当目标曲面内部不存在锐边，且裸露边缘线为连续封闭曲线时，则参照目标曲面的走势，形成初始网格。

所述对初始网格进行若干次迭代细分，直至网格大小符合嵌板下料尺寸需求，具体为：

S3.1：在初始网格中的四边形网格单元中心点位置和每个边缘线中点位置均新增顶点；

S3.2：将边缘线新添加的四个顶点依次与中心点位置新添加的顶点进行连接形成更小的四边形网格单元，

S3.3：重复S3.1和S3.2，经过若干次细分迭代，直至网格大小符合嵌板下料尺寸需求。

所述设置网格约束条件，包括曲面贴合度、边缘贴合度、网格流畅度及嵌板平直度；

所述曲面贴合度，用于测量细分网格上所有顶点与目标曲面之间的距离；

所述边缘贴合度，用于细分网格边缘顶点与目标曲面边缘的距离；

所述网格流畅度，用于缓解网格中所出现的尖锐点现象；

所述嵌板平直度，用于测量细分网格中四边形网格对角线之间最短距离。

所述将细分网格中距楼板平面距离最短的闭环网格顶点标记为共面点，具体为：

S4.1.1：根据建筑层高，提取各层楼板所在的xy平面；

S4.1.2：参考幕墙嵌板规格大小，选取细分网格中与相应xy平面最近的一组闭环网格顶点；

S4.1.3：将S4.1.2所筛选的顶点标记为与相应的xy平面z坐标一致，使其在后续优化迭代进程中逐渐趋近于标记目标。

所述将细分网格中的奇点根据预设条件标记在合理位置，具体为：

解析目标曲面曲率变化，判断目标曲面内是否存在锐边；

当目标曲面内部存在锐边时，将细分网格中的奇点标记固定在与之对应的不连续点位置；

当目标曲面内不存在锐边时，从以下其中一方面考虑标记奇点位置：

1)标记在曲率变化较大位置；2)标记在目标曲面顶部或底部；3)当目标曲面存在对称性且奇点数大于1时，在对称特征方向上标记奇点共面。

所述优化细分网格，优化目标包括网格单元边缘长度、网格单元面积、网格角度，平直度、网格整体流畅度以及贴合度。

所述优化细分网格，驱动细分网格顶点在规则制约下进行移动，以匹配S1中网格化后的目标曲面，具体为：

将所述优化目标进行标准化处理：

其中Z为原始矩阵，z

从中筛选出当前网格集合中的正理想解及负理想解：

z

z

其中，z

计算各网格单元与所述正理想解及负理想解的距离，进而确定各网格单元与理想解的相对贴近度以及各单元优化方向：

其中，S

整个网格表示为：

一种基于几何拓扑的建筑曲面网格划分系统，包括以下模块：

目标曲面网格化模块，用于将待划分的目标曲面进行组合，对组合后的目标曲面进行网格化处理；

创建初始网格模块，用于参照目标曲面几何拓扑形式，创建四边形网格覆盖目标曲面，进而合并目标曲面形成初始网格；

细分网格模块，用于对初始网格进行若干次迭代细分直至网格趋近平滑；

网格划分约束模块，用于设置网格约束条件，并将细分网格中距楼板平面距离最短的闭环网格顶点标记为共面点，以及将细分网格中的奇点根据预设条件标记在合理位置，继续迭代划分；

优化网格模块，用于优化细分网格，驱动细分网格顶点在规则制约下进行移动，以匹配网格化后的目标曲面，当优化后的细分网格与网格化后的目标曲面匹配符合预设要求，则直接输出划分结果；否则，重新设置网格约束条件、标记共面点和奇点，继续迭代划分，并优化细分网格直至优化后的细分网格与网格化后的目标曲面匹配符合预设要求，输出划分结果。

一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述基于几何拓扑的建筑曲面网格划分方法的步骤。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明方法将对目标曲面进行网格化处理，克服曲面形式及复杂程度的局限，网格化处理可以将多个连续目标曲面进行统筹考虑，同时避免后期自由曲面以及多重曲面边缘对细分网格偏移权重的影响；本发明中初始网格的创建，是基于目标曲面几何拓扑结构演化而来。拓扑结构维系了初始网格与目标曲面在走势上的对应关系，且该对应关系伴随网格细分的进行依旧不变，因而将网格划分的整体决策简化至初始网格设计阶段，大大提升了设计师对网格走势的把控力；本发明在网格划分过程中，所采用的细分网格技术克服了目标曲面在拓扑类型上的限制，特别是在复杂曲面网格划分上的表现，可以满足任意复杂程度的曲面，此外，有效解决了有限元领域网格划分中连接性的问题。

进一步，本发明在网格优化过程中，根据建筑层高选取共面点，有效规避了由于建筑楼板所造成的嵌板不同程度被切割的问题，大大提高各层嵌板网格所呈现的完整性及流畅性；奇点的处理是按照具体网格情况，分类标记奇点位，可大幅提升细分网格均匀性，使其满足建筑美学要求。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍：

图1是本发明一种基于几何拓扑的建筑曲面网格划分方法流程图；

图2是本发明一种基于几何拓扑的建筑曲面网格划分系统示意图；

图3是本发明实施例的目标曲面示意图；

图4是本发明实施例的目标曲面网格化示意图；

图5是本发明实施例的初始网格示意图；

图6中(a)(b)(c)为本发明实施例在迭代划分过程中生成的细分网格示意图；

图7是本发明实施例设定共面点及奇点示意图；

图8是本发明实施例优化后网格示意图；

图9为本发明实施例电子设备结构示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

如图1所示，一种基于几何拓扑的建筑曲面网格划分方法，包括以下步骤：

S1：将待划分的目标曲面进行组合，对组合后的目标曲面进行网格化处理；

S2：参照目标曲面几何拓扑形式，创建四边形网格覆盖目标曲面，进而合并形成初始网格；

S3：对初始网格进行若干次迭代细分，直至网格大小符合嵌板下料尺寸需求；

S4：设置网格约束条件，并将细分网格中距楼板平面距离最短的闭环网格顶点标记为共面点，以及将细分网格中的奇点根据预设条件标记在合理位置，继续迭代划分；

S5：优化细分网格，驱动细分网格顶点在规则制约下进行移动，以匹配S1中网格化后的目标曲面；

S6：当优化后的细分网格与S1中网格化后的目标曲面匹配符合预设要求，则直接输出划分结果；否则，重复S4和S5直至优化后的细分网格与S1中网格化后的目标曲面匹配符合预设要求，输出划分结果。

本发明首先对目标曲面进行网格化处理，可以统筹考虑多个连续的目标曲面，基于目标曲面的几何拓扑形式构建初始网格，提升对网格划分走势的把控，细分网格技术克服了目标曲面在拓扑类型上的限制，能够满足任意复杂程度的曲面的划分。

上述方案中，各步骤可具体采用如下方式实现：

(1)所述的S2基于曲面几何拓扑形式创建初始网格，初始网格的创建，是基于目标曲面几何拓扑结构演化而来，拓扑结构维系了初始网格与目标曲面在走势上的对应关系，且该对应关系伴随网格细分的进行依旧不变，因而将网格划分的整体决策简化至初始网格设计阶段，大大提升了设计师对网格走势的把控力，具体步骤如下：

S2.1：解析目标曲面曲率变化，判断目标曲面内部是否存在锐边；

S2.2：当目标曲面内部存在锐边时，提取内外边框线，以网格面数尽可能少为原则，依次连接不连续点，创建四边形网格覆盖目标曲面，进而形成初始网格；

当目标曲面内部不存在锐边时，且裸露边缘线存在不连续点，那么依次连接顶点以创建四边形网格覆盖目标曲面，从而形成初始网格；

当目标曲面内部不存在锐边，且裸露边缘线为连续封闭曲线时，那么参照目标曲面的走势，创建初始网格。

初始网格的创建，对最终的网格划分结果起到决定性作用。其中最为重要的就是奇点位置分布，特别是在目标曲面仅有裸露边缘线且为连续封闭曲线的情况下时，设计师要对创建初始网格中所存在的奇点数量及位置有所预判及干预。

(2)所述的S3中对初始网格进行若干次迭代细分，直至网格大小符合嵌板下料尺寸需求，网格趋近平滑，克服了目标曲面在拓扑类型上的限制。借助细分网格在复杂曲面上特有的兼容特征，实现对任意复杂程度曲面的网格划分。此外，细分网格有效解决了有限元领域网格划分中所存在的连接性问题。其具体步骤如下：

S3.1：在初始网格中的四边形网格单元中心点位置和每个边缘线中点位置均新增顶点；

S3.2：将边缘线新添加的四个顶点依次与中心点位置新添加的顶点进行连接形成更小的四边形网格单元，

S3.3：重复S3.1和S3.2，经过若干次细分迭代，原有的四边形网格单元被分成4个更小的四边形网格单元，直至网格大小符合嵌板下料尺寸需求，网格逐渐平滑。

受新增顶点和边线影响，原有的顶点权重会被削弱，进一步细分，网格会逐渐平滑。要注意的是，细分网格奇点数并不会随着细分迭代次数的增加而增加，但随着细分过程的迭代，奇点位置会发生相应变化。

(3)所述的S4中网格约束条件设置如下：

曲面贴合度用于测量细分网格上所有顶点与目标曲面之间的距离，数值越小说明与目标曲面越贴近。计算公式如下：

其中，α为曲面贴合度的权重系数，M

边缘贴合度类似于曲面贴合度，用于测量细分网格边缘顶点与目标曲面边缘的距离，数值越小说明与目标曲面边缘越贴合。计算公式如下：

其中，β为边缘贴合度的权重系数，M

网格流畅度用于缓解网格中所出现的尖锐点现象，其目的是尽可能保证细分网格的整体流畅性，规避目标曲面中曲率变化较大的位置，试图拉直两条相邻边线之间的平面角度。计算公式如下：

其中，γ为网格流畅度的权重系数，∠i(i-1)(i+1)代表i-nd顶点与相邻两个顶点所构成的角度值，n为细分网格顶点数量。

嵌板平直度，用于测量细分网格中四边形网格对角线之间最短距离。计算公式如下：

其中，δ为嵌板平直度的权重系数，

整个划分过程可以看作是上述函数所构成的加权函数，

F(x)＝α

其中，f(x)

已有成果在确保网格整体划分的美观程度上，均采用不同种思路达到相应程度的效果，但往往最终的呈现效果由于楼板的干预，导致各层嵌板出现不同程度的切割，甚至在某些建筑类型上影响到内部结构层的分布，故本步骤必不可少。所述的S4中将细分网格中距楼板平面距离最短的闭环网格顶点标记为共面点，具体如下：

S4.1.1：根据建筑层高，提取各层楼板所在的xy平面；

S4.1.2：参考幕墙嵌板规格大小，选取细分网格中与相应xy平面最近的一组闭环网格顶点；

S4.1.3：将S4.1.2所筛选的顶点标记为与相应的xy平面z坐标一致，使其在后续优化迭代进程中逐渐趋近于该标记目标。

从几何学角度来讲，不规则曲面的网格为保证边缘完整性的同时，网格内部出现奇点在所难免。那么如何将其标记在合理位置且保证网格整体美观程度，是解决该问题的首要思路。所述的S4中将细分网格中的奇点根据预设条件标记在合理位置，具体如下：

S4.2.1：中类似于S2.1中解析目标曲面曲率变化，判断目标曲面内是否存在锐边；

S4.2.2：当目标曲面内部存在锐边时，可将细分网格中的奇点标记固定在与之对应的不连续点位置；

当目标曲面内不存在锐边时，奇点位置根据以下情况酌情考虑：

1)标记在曲率变化较大位置，如建筑转角；

2)标记目标曲面顶部或底部；

3)当目标曲面存在一定的对称性且奇点数大于1时，在对称特征方向上标记奇点共面。

(4)S5：优化细分网格，驱动细分网格顶点在规则制约下进行移动，以匹配S1中网格化后的目标曲面，具体步骤如下：

优化目标设定包含有网格单元边缘长度、网格单元面积、网格角度和平直度、网格整体流畅度以及贴合度等；

S5.1：将上述优化目标进行标准化处理：

其中Z为原始矩阵，z

S5.2：从中筛选出当前网格集合中的正理想解及负理想解：

z

z

S5.3：计算各网格单元与S5.2所得到的正理想解及负理想解的距离，进而确定各网格单元与理想解的相对贴近度：

当S

当优化后的细分网格与S1中网格化后的目标曲面匹配符合预设要求，则直接输出划分结果；否则，重复S4和S5直至优化后的细分网格与S1中网格化后的目标曲面匹配符合预设要求，输出划分结果。

那对于整个网格来说，则表示为：

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合案例，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例的详细步骤如下：

S1：将待划分的目标曲面进行组合，目标曲面是由16个自由曲面裁剪拼接构成的多重曲面。目标曲面三维模型，如图3所示；将组合后的目标曲面统一进行网格化处理。网格化处理可以将多个连续目标曲面进行统筹考虑，同时避免后期自由曲面以及多重曲面边缘对细分网格偏移权重的影响。实施例网格化后的曲面三维模型，如图4所示；

S2：参照目标曲面几何拓扑形式，创建四边形网格覆盖目标曲面，进而合并形成初始网格，具体如下：

S2.1：解析目标曲面曲率变化，证实实施例目标曲面内部不存在锐边；

S2.2：解析目标曲面裸露边缘线，证实实施例目标曲面裸露边缘线为连续封闭曲线，不存在不连续点；

S2.3：那么参照目标曲面走势，创建网格面数为4、奇点数为2的初始网格。初始网格的创建，对最终的网格划分结果起到决定性作用。其中最为重要的就是奇点位置分布，实施例奇点分布位于初始网格顶部，如图5所示；

所述的S3中对初始网格进行若干次迭代细分，直至网格大小符合嵌板下料尺寸需求，具体如下：

S3.1：在初始网格中的四边形网格单元中心点位置和每个边缘线中点位置均新增顶点；

S3.2：将边缘线新添加的四个顶点依次与中心点位置新添加的顶点进行连接形成更小的四边形网格单元，

S3.3：重复S3.1和S3.2，经过若干次细分迭代，原有的四边形网格单元被分成4个更小的四边形网格单元，直至网格大小符合嵌板下料尺寸需求，网格逐渐平滑。

细分迭代过程所产生的子网格，如图6所示，受新增顶点和边线影响，原有的顶点权重会被削弱，进一步细分，网格逐渐平滑。

S4中设置网格约束条件，包括曲面贴合度、边缘贴合度、网格流畅度及嵌板平直度等。

具体操作如下：

曲面贴合度用于测量细分网格上所有顶点与目标曲面之间的距离，数值越小说明与目标曲面越贴近。计算公式如下：

其中，α为曲面贴合度的权重系数，M

考虑到优化网格的前提条件是网格整体效果与目标曲面走势一致，因此，将曲面贴合度权重系数设定为1.0；

边缘贴合度类似于曲面贴合度，用于测量细分网格边缘顶点与目标曲面边缘的距离，数值越小说明与目标曲面边缘越贴合。计算公式如下：

其中，β为边缘贴合度的权重系数，M

与曲面贴合度思路类似，额外增加的边缘贴合度是为了在曲面贴合度的基础上，强化网格边缘与目标曲面边缘的贴合程度，与曲面贴合度构成一组网格优化的前提必要条件，因此，将边缘贴合度权重系数设定为1.0；

网格流畅度用于缓解网格中所出现的尖锐点现象，其目的是尽可能保证细分网格的整体流畅性，规避目标曲面中曲率变化较大的位置，试图拉直两条相邻边线之间的平面角度。计算公式如下：

其中，γ为网格流畅度的权重系数，∠i(i-1)(i+1)代表i-nd顶点与相邻两个顶点所构成的角度值，n为细分网格顶点数量。

实施例目标曲面曲率变化较为均匀，在保障尽可能贴近目标曲面的同时，保证网格流畅度。故将其权重设定为0.2，观察迭代效果可随时将其进行调整；

嵌板平直度，用于测量细分网格中四边形网格对角线之间最短距离。计算公式如下：

其中，δ为嵌板平直度的权重系数，

由于此次实施例划分单元为四边形网格，网格单元在迭代过程中不可避免的会出现弯折的情况，为尽可能避免对后期生产造价上的影响，故将嵌板平直度权重系数设定为0.8。网格流畅度与嵌板平直度之间构成相互制约的关系，观察迭代效果可随时将其进行调整；

实施例整个划分过程可以看作是上述函数所构成的加权函数，如下：

F(x)＝C

所述的S4将细分网格中距楼板平面距离最短的闭环网格顶点标记为共面点，具体如下：

S4.1.1：假定实施例所示建筑物共4层，根据建筑层高，提取各层楼板所在的xy平面。以下以S2

S4.1.2：参考幕墙嵌板规格大小，选取细分网格中与S2

S4.1.3：将S4.1.2所筛选的闭环网格顶点p(t)标记与S4.1.1中提取的S2

所述的S4中将细分网格中的奇点根据预设条件标记在合理位置，具体如下：

S4.2.1：解析目标曲面曲率变化，证实实施例目标曲面内部不存在锐边；

S4.2.2：由于实施例目标曲面存在对称性，故提取相应方向对称面S

S4.2.3：拾取奇点P

所述的S4和S5迭代划分13～15代之后，得到均匀的网格划分效果，如图8所示。尽管最终所呈现的结果中，部分网格平直度较低，但过渡流畅，符合建筑美学要求。

如图2所示，本发明的另一目的在于提出一种基于几何拓扑的建筑曲面网格划分系统，包括：

目标曲面网格化模块，用于将待划分的目标曲面进行组合，对组合后的目标曲面进行网格化处理；

创建初始网格模块，用于参照目标曲面几何拓扑形式，创建四边形网格覆盖目标曲面，进而合并目标曲面形成初始网格；

细分网格模块，用于对初始网格进行若干次迭代细分直至网格趋近平滑；

网格划分约束模块，用于设置网格约束条件，并将细分网格中距楼板平面距离最短的闭环网格顶点标记为共面点，以及将细分网格中的奇点根据预设条件标记在合理位置，继续迭代划分；

优化网格模块，用于优化细分网格，驱动细分网格顶点在规则制约下进行移动，以匹配网格化后的目标曲面，当优化后的细分网格与网格化后的目标曲面匹配符合预设要求，则直接输出划分结果；否则，重新设置网格约束条件、标记共面点和奇点，继续迭代划分，并优化细分网格直至优化后的细分网格与网格化后的目标曲面匹配符合预设要求，输出划分结果。

如图9所示，本发明第三个目的是提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种基于几何拓扑的建筑曲面网格划分方法的步骤。

所述一种基于几何拓扑的建筑曲面网格划分方法包括以下步骤：

S1：将待划分的目标曲面进行组合，对组合后的目标曲面进行网格化处理；

S2：参照目标曲面几何拓扑形式，创建四边形网格覆盖目标曲面，进而合并形成初始网格；

S3：对初始网格进行若干次迭代细分，直至网格大小符合嵌板下料尺寸需求；

S4：设置网格约束条件，并将细分网格中距楼板平面距离最短的闭环网格顶点标记为共面点，以及将细分网格中的奇点根据预设条件标记在合理位置，继续迭代划分；

S5：优化细分网格，驱动细分网格顶点在规则制约下进行移动，以匹配S1中网格化后的目标曲面；

S6：当优化后的细分网格与S1中网格化后的目标曲面匹配符合预设要求，则直接输出划分结果；否则，重复S4和S5直至优化后的细分网格与S1中网格化后的目标曲面匹配符合预设要求，输出划分结果。

本发明第四个目的是提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述一种基于几何拓扑的建筑曲面网格划分方法的步骤。

所述一种基于几何拓扑的建筑曲面网格划分方法包括以下步骤：

S1：将待划分的目标曲面进行组合，对组合后的目标曲面进行网格化处理；

S2：参照目标曲面几何拓扑形式，创建四边形网格覆盖目标曲面，进而合并形成初始网格；

S3：对初始网格进行若干次迭代细分，直至网格大小符合嵌板下料尺寸需求；

S4：设置网格约束条件，并将细分网格中距楼板平面距离最短的闭环网格顶点标记为共面点，以及将细分网格中的奇点根据预设条件标记在合理位置，继续迭代划分；

S5：优化细分网格，驱动细分网格顶点在规则制约下进行移动，以匹配S1中网格化后的目标曲面；

S6：当优化后的细分网格与S1中网格化后的目标曲面匹配符合预设要求，则直接输出划分结果；否则，重复S4和S5直至优化后的细分网格与S1中网格化后的目标曲面匹配符合预设要求，输出划分结果。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。