CN108470093B - 一种放射源切割操作的辐射剂量计算仿真方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种放射源切割操作的辐射剂量计算仿真方法，属于核设施退役仿真领域。本发明包括在三维建模软件中建立物体的三维几何模型并导出作为初始输入；读取物体三维模型文件，获取物体的网格模型；切割面近似；物体表面三角网格分割；剖面生成；采样生成点核；采用点核方法进行伽马辐射剂量计算。本发明依靠虚拟现实技术实现任意形状几何体和放射源在复杂切割操作下的自动建模，利用切割产物的网格模型和采样生成点核的方式进行剂量评估，使得虚拟现实模型与剂量计算相结合，计算过程更加灵活、高效。

Description

一种放射源切割操作的辐射剂量计算仿真方法

技术领域

本发明属于核设施退役仿真领域，具体涉及一种放射源切割操作的辐射剂量计算仿真方法。

背景技术

核设施退役是核设施全寿命周期管理中的最后一个重要环节。核设施在役运行过程中，由于设备本身受中子活化或放射性核素污染，使得施工环境具有较强放射性，严重威胁作业人员的安全。核设施退役过程中的核辐射危害主要来自伽马辐射，为了保证核设施退役过程中人员的辐射安全性，减少退役施工过程的放射性对施工人员、公众和环境造成的危害，需要进行ALARA(as low as reasonable achievable)分析，而辐射剂量计算是进行ALARA分析的基础，直接影响辐射方案的制定和决策。因此，高效、准确的辐射剂量计算对人员安全分析十分重要。

此外，由于核设施退役拆除工作具有周期长、高辐射、高危险特点，很难通过实际操作实验对作业过程进行分析，尤其在设施退役过程中会有大量切割、拆除工作，产生任意形状的几何体和放射源，并且设施结构经常发生变化，使得人员的辐射安全分析工作十分困难。目前世界上不同地区的研究者均考虑利用虚拟现实技术进行仿真实验，在虚拟环境下进行方案的评估以及优化，从而提高施工安全性，这种利用仿真技术进行危险环境下的分析工作，已被证明是一种安全、高效和低成本的研究方式。学者们针对核设施退役仿真技术进行了研究，并开发了虚拟现实程序，例如ALARA计划工具VISIPLAN，三维仿真工具VRdose Planner system，退役过程模拟工具dismantling digital mock-up system等，但大都利用基本几何体对场景进行简化，或通过事先建立切割产物模型库的方式进行切割模拟以及剂量评估，虚拟现实模型与计算过程相分离，导致退役切割操作下的建模和剂量评估具有较低的效率和准确性，从而影响整体方案的实施。

从上面的分析可以看出，核设施退役切割过程的辐射剂量计算仿真对人员的安全研究分析和退役方案的决策十分重要。然而目前研究人员通常通过事先手动建立切割模型或利用基本几何体对退役场景近似，这样的方式只能处理简单几何场景，无法对复杂切割操作下的放射源进行高精度建模，并且切割模拟范围受限于事先建立的切割模型库，因此使得切割操作环境下的剂量评估不灵活、低效，更没有对任意形状放射源执行复杂切割操作的辐射剂量计算仿真方法。

综上所述，开发出一套高效、可靠的针对核设施退役切割拆除过程进行自动建模和辐射剂量计算的仿真方法对核设施退役人员安全分析及方案设计具有重大的实际意义。

发明内容

本发明的目的是开发出一套针对核设施退役切割拆除过程的辐射计算，对任意形状放射源执行复杂切割操作后的切割产物进行实时自动建模，然后对所考虑区域进行辐射剂量计算的一种任意形状放射源切割操作的伽马辐射剂量计算仿真方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种放射源切割操作的辐射剂量计算仿真方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤一 在三维建模软件中建立物体的三维几何模型并导出，作为初始输入；

步骤二 读取物体三维模型文件，获取物体的网格模型；

步骤三 切割面近似：查找包含切割轨迹的包围矩形并离散为网格，计算切割轨迹线与网格线的交点，相邻交点构成线段并以线段为边，按切割深度方向构建一系列矩形面，所有矩形面构成切割面的近似；

步骤四 物体表面三角网格分割；

步骤五 剖面生成；

步骤六 采样生成点核；

步骤七 采用点核方法进行伽马辐射剂量计算，采用点核方法进行辐射剂量计算，第一个切割产物产生的辐射剂量D的计算公式如下：

式中，S为原始放射源强度；N₁为第一个切割产物内的点核数量；N₂为第二个切割产物内的点核数量；m为能量个数；E_j为第j个光子能量；C为伽马光子辐射效应转换因子；B是累积因子，从ANSI/ANS-6.4.3以及G-P拟合公式获得；P(E_j)为放射源发射能量为E_j的光子概率；t_i是伽马光子从i个点核到探测点穿过所有屏蔽材料的平均自由程；r_i是第i个点核到探测点的距离；

式中，h为空间区域编号；μ_h(E_j)为在能量为E_j时，光子在空间区域h的质量减弱系数；d_h为点核与探测点的连线在区域h中的几何距离。

所述的物体表面三角网格分割包含以下步骤：

步骤一 位于切割面两侧的三角形集合分别为TS₁和TS₂，初始均为空，构成物体三角面集合为TS，切割面将三角面分割为两部分；

步骤二 首先选择一个三角面ΔABC∈TS，并从TS中移除，若构成切割面的矩形面的边在ΔABC内部没有交点并且ΔABC的每个边上最多有一个交点，则ΔABC被分割为两部分P₁和P₂，若P₁和P₂中存在四边形，则添加一条补线将四边形分割为两个三角形，之后将ΔABC分割产生的三角形按照相对于切割面两侧的位置分别放入TS₁和TS₂；

步骤三 若构成切割面的矩形面的边在ΔABC内部有交点，计算所有交点构成集合IS；任选一个交点E∈IS，并从IS中移除E，以E作为公共顶点，将ΔABC分为三个子三角形ΔEAB，ΔEBC和ΔECA，之后选择另一交点F∈IS，并从IS中移除F，确定F位于某个子三角形内，以F为公共顶点将子三角形再次分割为三个子三角形，重复以上过程直到IS为空，将最终产生的子三角形放入TS；

步骤四 若ΔABC的某个边上与切割面交点个数大于1，以该边所对的三角形顶点为公共顶点，分别与交点相连，将ΔABC分割为一系列子三角形，将产生的子三角形放入集合TS；

步骤五 重复步骤二至步骤四，直到三角面集合TS为空，最终物体表面网格被分割为两部分。

所述的剖面生成包含以下步骤：

步骤一 剖面与物体网格的交点在初始时刻是无序的，选取构成切割面的某个矩形面RP内的所有交点构成点集P，需要将P内无序的点连接成互不重叠的三角面；

步骤二 首先在RP上选取位于物体内部的一点A作为起始点，如果交点B∈P与起始点A相连构成的线段AB与物体仅有一个交点B，则称B为起始点A的无碰连接点；在点集P中选取起始点A的所有无碰连接点构成一组点集PA，并将PA从P中移除；

步骤三 将PA中的点以A为中心排序：PA中相邻的两点B，C与起始点A点构成一个三角面ΔABC，矩形面RP的法线为n，排序规则满足

遍历PA内的所有节点，可以构成局部剖面；

步骤四 确定局部剖面之间的邻接边：局部剖面之间通过邻接边拼合，首先以起始点A为起点，局部剖面边界线段中点为终点构建线段；若产生的线段与物体网格没有接触并在物体内部，该线段称为内部线，产生内部线的线段即为局部剖面间的邻接线；依次查找所有邻接线，将邻接线两点的端点放回点集P；以任意一个邻接线的中点，为新的起始点，按照以上步骤生成另外一组局部剖面；

步骤五 重复步骤二至步骤四，直到P为空，获取矩形面RP内的整个剖面；

步骤六 选取另一个矩形面，重复步骤二至步骤四，直到遍历完构成切割面的所有矩形面，获取整个剖面；最终位于切割面上下侧的三角面与剖面共同构建出切割产物的几何形状。

所述的采样生成点核包含以下步骤：

步骤一 输入放射源强度，材料信息，设置点核密度为DL；

步骤二 在切割产物包围盒内均匀生成一个采样点A；

步骤三 以采样点A为起点向切割产物表面上一点B引发一条射线，计算射线AB与切割产物三角面的交点，并选取距离A点最近的交点C，和包含C的三角面T；

步骤四三角面T的法线为n，指向切割产物外部，若

说明采样点A位于物体外部，则舍弃；否则说明A位于物体内部，则在A的位置生成一个点核；

步骤五 重复步骤二至步骤四，直到切割产物包围盒内达到一定的采样密度。

本发明的有益效果在于：

本发明依靠虚拟现实技术实现任意形状几何体和放射源在复杂切割操作下的自动建模，利用切割产物的网格模型和采样生成点核的方式进行剂量评估，使得虚拟现实模型与剂量计算相结合，计算过程更加灵活、高效。

附图说明

图1为本发明整体计算程序框图；

图2为本发明剖面生成程序框图；

图3为本发明三角面分割图；

图4为本发明矩形面的边在三角面内部存在交点情况图；

图5为本发明三角面的一条边与切割面存在多个交点情况图；

图6为本发明剖面生成图；

图7为本发明点核生成图；

图8为本发明U型管曲面切割建模图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述：

本发明核设施退役仿真领域，主要是对核设施退役过程中对任意形状几何体和放射源执行复杂切割操作后的场景进行伽马辐射计算仿真。本发明包括：在三维建模软件中建立物体的三维几何模型并导出作为初始输入；读取物体三维模型文件，获取物体的网格模型；(3)切割面近似；物体表面三角网格分割；剖面生成；采样生成点核；采用点核方法进行伽马辐射剂量计算。

本发明采用以下技术方案：

本发明的软件是以Visual Studio 2010为平台，采用C++编写的，其主要功能为：对三维模型文件进行读取，对任意形状三维模型的切割产物进行自动建模，对放射源进行参数设定，最终实现对任意形状几何和放射源执行复杂切割操作下的场景进行辐射剂量计算和可视化。

实施例一：

(1)在三维建模软件中建立物体的三维几何模型并导出，作为初始输入；

(2)读取物体三维模型文件，获取物体的网格模型；

(3)切割面近似；

(4)物体表面三角网格分割；

(5)剖面生成；

(6)采样生成点核；

(7)采用点核方法进行伽马辐射剂量计算。

切割面近似包括：

1)首先查找包含切割轨迹的包围矩形，设定矩形离散步长，将包围矩形离散为网格；

2)计算切割轨迹线与网格线的交点，相邻交点构成线段，以每个线段为边，按切割深度方向构建一系列矩形面，所有矩形面构成切割面的近似。

物体表面三角网格分割包括：

1)位于切割面两侧的三角形集合分别为TS₁和TS₂，初始均为空，构成物体三角面集合为TS，切割面将三角面分割为两部分；

2)首先选择一个三角面ΔABC∈TS，并从TS中移除，若构成切割面的矩形面的边在ΔABC内部没有交点并且ΔABC的每个边上最多有一个交点，则ΔABC被分割为两部分P₁和P₂，若P₁和P₂中存在四边形，则添加一条补线将四边形分割为两个三角形，之后将ΔABC分割产生的三角形按照相对于切割面两侧的位置分别放入TS₁和TS₂；

3)若构成切割面的矩形面的边在ΔABC内部有交点，计算所有交点构成集合IS。任选一个交点E∈IS，并从IS中移除E，以E作为公共顶点，将ΔABC分为三个子三角形ΔEAB，ΔEBC和ΔECA，之后选择另一交点F∈IS，并从IS中移除F，确定F位于某个子三角形内，以F为公共顶点将子三角形再次分割为三个子三角形，重复以上过程直到IS为空，将最终产生的子三角形放入TS；

4)若ΔABC的某个边上与切割面交点个数大于1，以该边所对的三角形顶点为公共顶点，分别与交点相连，将ΔABC分割为一系列子三角形，将产生的子三角形放入集合TS；

5)重复步骤2)～4)，直到三角面集合TS为空，最终物体表面网格被分割为两部分。

判断三角形位于切割面两侧的方法为：

1)根据三角面ΔABC的中心点G判断三角面具体属于切割面哪一侧，定义构成切割面的法线方向为沿着切割轨迹方向遵循右手定则，法线方向为切割面上侧，相反方向为下侧；

2)首先经过G生成一条穿过切割面的直线，选取距离G最近的交点F，查找F所在的矩形面RP，RP的法线为n，若向量FG与n的点乘

则ΔABC位于切割面上侧，否则位于下侧。

剖面生成包括：

1)剖面与物体网格的交点在初始时刻是无序的，选取构成切割面的某个矩形面RP内的所有交点构成点集P，需要将P内无序的点连接成互不重叠的三角面；

2)首先在RP上选取位于物体内部的一点A作为起始点，如果交点B∈P与起始点A相连构成的线段AB与物体仅有一个交点B，则称B为起始点A的无碰连接点。在点集P中选取起始点A的所有无碰连接点构成一组点集PA，并将PA从P中移除；

3)将PA中的点以A为中心排序：PA中相邻的两点B，C与起始点A点构成一个三角面ΔABC，矩形面RP的法线为n，排序规则满足

遍历PA内的所有节点，可以构成局部剖面；

4)确定局部剖面之间的邻接边：局部剖面之间通过邻接边拼合，首先以起始点A为起点，局部剖面边界线段中点为终点构建线段；若产生的线段与物体网格没有接触并在物体内部，该线段称为内部线，产生内部线的线段即为局部剖面间的邻接线；依次查找所有邻接线，将邻接线两点的端点放回点集P。以任意一个邻接线的中点，为新的起始点，按照以上步骤生成另外一组局部剖面；

5)重复步骤2)～4)，直到P为空，获取矩形面RP内的整个剖面；

6)选取另一个矩形面，重复步骤2)～4)，直到遍历完构成切割面的所有矩形面，获取整个剖面。最终位于切割面上下侧的三角面与剖面共同构建出切割产物的几何形状。

采样生成点核包括：

1)输入放射源强度，材料信息，设置点核密度为DL；

2)在切割产物包围盒内均匀生成一个采样点A；

3)以采样点A为起点向切割产物表面上一点B引发一条射线，计算射线AB与切割产物三角面的交点，并选取距离A点最近的交点C，和包含C的三角面T；

4)三角面T的法线为n，指向切割产物外部，若

说明采样点A位于物体外部，则舍弃；否则说明A位于物体内部，则在A的位置生成一个点核；

5)重复步骤2)～4)，直到切割产物包围盒内达到一定的采样密度。

采用点核方法进行伽马辐射剂量计算包括：

采用点核方法进行辐射剂量计算，第一个切割产物产生的辐射剂量D的计算公式如下：

式中，S为原始放射源强度；N₁为第一个切割产物内的点核数量；N₂为第二个切割产物内的点核数量；m为能量个数；E_j为第j个光子能量；C为伽马光子辐射效应转换因子；B是累积因子，从ANSI/ANS-6.4.3以及G-P拟合公式获得；P(E_j)为放射源发射能量为E_j的光子概率；t_i是伽马光子从i个点核到探测点穿过所有屏蔽材料的平均自由程；r_i是第i个点核到探测点的距离；

式中，h为空间区域编号；μ_h(E_j)为在能量为E_j时，光子在空间区域h的质量减弱系数；d_h为点核与探测点的连线在区域h中的几何距离。

最终，探测点处辐照剂量计算完成。

实施例二：

1、在三维建模软件中建立物体的三维几何模型并导出，作为初始输入；

2、读取物体三维模型文件，获取物体的网格模型；

3、输入切割轨迹离散步长、采样密度、放射源材料、活度、能谱、探测点位置，利用鼠标、键盘构建切割轨迹，算法自动生成切割产物几何模型，并通过采样生成点核，进行剂量计算，过程如下：

(1)切割面近似：首先查找包含切割轨迹的包围矩形并离散为网格，计算切割轨迹线与网格线的交点，相邻交点构成线段并以线段为边，按切割深度方向构建一系列矩形面，所有矩形面构成切割面的近似。

(2)物体表面三角网格分割：位于切割面两侧的三角形集合分别为TS₁，TS₂，初始均为空，构成物体三角面集合为TS。首先选择一个三角面ΔABC∈TS，并从TS移除。若构成切割面的矩形面的边在ΔABC内部没有交点并且ΔABC的每个边上最多有一个交点，则ΔABC被分割为两部分，若某部分存在四边形，则添加一条补线将其分割为两个三角形(图3)，之后将ΔABC分割产生的三角形按照相对于切割面两侧的位置分别放入TS₁和TS₂；若构成切割面的矩形面的边与ΔABC的交点在ΔABC内部，则任选一个交点E并移除，以E作为公共顶点，将ΔABC分为三个子三角形ΔEAB，ΔEBC和ΔECA，之后选择另一交点F并移除F，确定F位于某个子三角形内，以F为公共顶点将子三角形再次分割为三个子三角形，重复以上过程直到子三角形内不存在交点，将最终产生的子三角形放入TS(图4)；若ΔABC的某个边上与切割面交点个数大于1，以该边所对的三角形顶点为公共顶点，分别与交点相连，将ΔABC分割为一系列子三角形，将产生的子三角形放入集合TS(图5)；重复以上步骤直到三角面集合TS为空，最终物体表面网格被分割为两部分。

判断三角形位于切割面两侧的方法：根据三角面中心点G判断三角面具体属于切割面哪一侧。首先经过G生成一条穿过切割面的直线，选取距离G最近的交点F，查找F所在的矩形面，其法线为n，若

则三角面位于切割面上侧，否则位于下侧。

(3)剖面生成(图6)：剖面与物体网格的交点在初始时刻是无序的，选取构成切割面的某个矩形面RP内的所有交点构成点集P；在RP上选取位于物体内部的一点A作为起始点，在点集P中选取起始点A的所有无碰连接点构成一组点集PA，并将PA从P中移除；将PA中的点以A为中心排序，排序规则为：PA中相邻的两点B，C与起始点A点构成一个三角面ΔABC，矩形面RP的法线为n，排序规则满足

遍历PA内的所有节点，可以构成局部剖面；局部剖面之间通过邻接边拼合，首先以起始点A为起点，局部剖面边界线段中点为终点构建线段；查找产生内部线的线段即为局部剖面间的邻接线，将邻接线两点的端点放回点集P，以任意一个邻接线的中点，为新的起始点，按照以上步骤生成另外一组局部剖面，重复以上步骤，直到P为空，获取矩形面RP内的整个剖面；选取另一个矩形面，重复以上步骤，直到遍历完构成切割面的所有矩形面，获取整个剖面。最终位于切割面上下侧的三角面与剖面共同构建出切割产物的几何形状。

(4)采样生成点核(图7)：在切割产物包围盒内均匀生成一个采样点A；以采样点A为起点向切割产物表面上一点B引发一条射线，计算射线AB与切割产物三角面的交点，并选取距离A点最近的交点C，和包含C的三角面T，T的法线为n，若

说明采样点A位于物体外部，则舍弃；否则说明A位于物体内部，则在A的位置生成一个点核；重复以上步骤，直到切割产物包围盒内达到一定的采样密度。

(5)采用点核方法进行伽马辐射剂量计算：采用点核方法进行辐射剂量计算，第一个切割产物产生的辐射剂量D的计算公式如下：

式中，S为原始放射源强度；N₁为第一个切割产物内的点核数量；N₂为第二个切割产物内的点核数量；m为能量个数；E_j为第j个光子能量；C为伽马光子辐射效应转换因子；B是累积因子，从ANSI/ANS-6.4.3以及G-P拟合公式获得；P(E_j)为放射源发射能量为E_j的光子概率；t_i是伽马光子从i个点核到探测点穿过所有屏蔽材料的平均自由程；r_i是第i个点核到探测点的距离；

式中，h为空间区域编号；μ_h(E_j)为在能量为E_j时，光子在空间区域h的质量减弱系数；d_h为点核与探测点的连线在区域h中的几何距离。

图3中曲线为切割面轨迹，圆点为切割面与三角面边上的交点，四边形内的虚线为补线，将四边形分割为两个三角形；图4中曲线为切割面轨迹，较密的虚线为构成近似切割面的矩形面，圆点为矩形面的边与三角面的交点位于三角面内部的交点，较稀疏的虚线为分割原始三角形产生的边；图5中圆点为三角面的边与切割面的交点，虚线为分割原始三角形分割产生的边；图6中圆点为切割面与物体网格的交点，正方形为起始点，三角形为无碰连接点；图7中封闭曲线为物体轮廓，虚线矩形为包围盒，圆点为采样点，三角形为物体表面上的一点，实线箭头为以采样点为起点向三角形方向产生的射线，正方形为射线与物体的交点中距离采样点最近的交点，虚线箭头为正方形位置所在的三角面的法线方向。

输入放射源几何形状为U型管，曲面切割可视化后的效果如附图8所示，黑色点分布代表了点核分布情况。

Claims (4)

1.一种放射源切割操作的辐射剂量计算仿真方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤一 在三维建模软件中建立物体的三维几何模型并导出，作为初始输入；

步骤二 读取物体三维模型文件，获取物体的网格模型；

步骤三 切割面近似：查找包含切割轨迹的包围矩形并离散为网格，计算切割轨迹线与网格线的交点，相邻交点构成线段并以线段为边，按切割深度方向构建一系列矩形面，所有矩形面构成切割面的近似；

步骤四 物体表面三角网格分割；

步骤五 剖面生成；

步骤六 采样生成点核；

步骤七 采用点核方法进行伽马辐射剂量计算，采用点核方法进行辐射剂量计算，第一个切割产物产生的辐射剂量D的计算公式如下：

式中，S为原始放射源强度；N₁为第一个切割产物内的点核数量；N₂为第二个切割产物内的点核数量；m为能量个数；E_j为第j个光子能量；C为伽马光子辐射效应转换因子；B是累积因子，从ANSI/ANS-6.4.3以及G-P拟合公式获得；P(E_j)为放射源发射能量为E_j的光子概率；t_i是伽马光子从i个点核到探测点穿过所有屏蔽材料的平均自由程；r_i是第i个点核到探测点的距离；

式中，h为空间区域编号；μ_h(E_j)为在能量为E_j时，光子在空间区域h的质量减弱系数；d_h为点核与探测点的连线在区域h中的几何距离。

2.根据权利要求1所述的一种放射源切割操作的辐射剂量计算仿真方法，其特征在于，所述的物体表面三角网格分割包含以下步骤：

步骤一 位于切割面两侧的三角形集合分别为TS₁和TS₂，初始均为空，构成物体三角面集合为TS，切割面将三角面分割为两部分；

步骤二 首先选择一个三角面ΔABC∈TS，并从TS中移除，若构成切割面的矩形面的边在ΔABC内部没有交点并且ΔABC的每个边上最多有一个交点，则ΔABC被分割为两部分P₁和P₂，若P₁和P₂中存在四边形，则添加一条补线将四边形分割为两个三角形，之后将ΔABC分割产生的三角形按照相对于切割面两侧的位置分别放入TS₁和TS₂；

步骤三 若构成切割面的矩形面的边在ΔABC内部有交点，计算所有交点构成集合IS；任选一个交点E∈IS，并从IS中移除E，以E作为公共顶点，将ΔABC分为三个子三角形ΔEAB，ΔEBC和ΔECA，之后选择另一交点F∈IS，并从IS中移除F，确定F位于某个子三角形内，以F为公共顶点将子三角形再次分割为三个子三角形，重复以上过程直到IS为空，将最终产生的子三角形放入TS；

步骤四 若ΔABC的某个边上与切割面交点个数大于1，以该边所对的三角形顶点为公共顶点，分别与交点相连，将ΔABC分割为一系列子三角形，将产生的子三角形放入集合TS；

步骤五 重复步骤二至步骤四，直到三角面集合TS为空，最终物体表面网格被分割为两部分。

3.根据权利要求1所述的一种放射源切割操作的辐射剂量计算仿真方法，其特征在于，所述的剖面生成包含以下步骤：

步骤一 剖面与物体网格的交点在初始时刻是无序的，选取构成切割面的某个矩形面RP内的所有交点构成点集P，需要将P内无序的点连接成互不重叠的三角面；

步骤二 首先在RP上选取位于物体内部的一点A作为起始点，如果交点B∈P与起始点A相连构成的线段AB与物体仅有一个交点B，则称B为起始点A的无碰连接点；在点集P中选取起始点A的所有无碰连接点构成一组点集PA，并将PA从P中移除；

步骤三 将PA中的点以A为中心排序：PA中相邻的两点B，C与起始点A点构成一个三角面ΔABC，矩形面RP的法线为n，排序规则满足

遍历PA内的所有节点，可以构成局部剖面；

步骤四 确定局部剖面之间的邻接边：局部剖面之间通过邻接边拼合，首先以起始点A为起点，局部剖面边界线段中点为终点构建线段；若产生的线段与物体网格没有接触并在物体内部，该线段称为内部线，产生内部线的线段即为局部剖面间的邻接线；依次查找所有邻接线，将邻接线两点的端点放回点集P；以任意一个邻接线的中点，为新的起始点，按照以上步骤生成另外一组局部剖面；

步骤五 重复步骤二至步骤四，直到P为空，获取矩形面RP内的整个剖面；

步骤六 选取另一个矩形面，重复步骤二至步骤四，直到遍历完构成切割面的所有矩形面，获取整个剖面；最终位于切割面上下侧的三角面与剖面共同构建出切割产物的几何形状。

4.根据权利要求1所述的一种放射源切割操作的辐射剂量计算仿真方法，其特征在于，所述的采样生成点核包含以下步骤：

步骤一 输入放射源强度，材料信息，设置点核密度为DL；

步骤二 在切割产物包围盒内均匀生成一个采样点A；

步骤三 以采样点A为起点向切割产物表面上一点B引发一条射线，计算射线AB与切割产物三角面的交点，并选取距离A点最近的交点C，和包含C的三角面T；

步骤四 三角面T的法线为n，指向切割产物外部，若

说明采样点A位于物体外部，则舍弃；否则说明A位于物体内部，则在A的位置生成一个点核；

步骤五 重复步骤二至步骤四，直到切割产物包围盒内达到一定的采样密度。

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