CN116882326A - 一种非结构表面各向异性网格生成方法和网格生成装置 - Google Patents

一种非结构表面各向异性网格生成方法和网格生成装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116882326A
CN116882326A CN202311152689.5A CN202311152689A CN116882326A CN 116882326 A CN116882326 A CN 116882326A CN 202311152689 A CN202311152689 A CN 202311152689A CN 116882326 A CN116882326 A CN 116882326A
Authority
CN
China
Prior art keywords
line
characteristic
lines
point
anisotropic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202311152689.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116882326B (zh
Inventor
刘杨
谢冬香
胡月凡
陈浩
陈波
齐龙
庞宇飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Computational Aerodynamics Institute of China Aerodynamics Research and Development Center
Original Assignee
Computational Aerodynamics Institute of China Aerodynamics Research and Development Center
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Computational Aerodynamics Institute of China Aerodynamics Research and Development Center filed Critical Computational Aerodynamics Institute of China Aerodynamics Research and Development Center
Priority to CN202311152689.5A priority Critical patent/CN116882326B/zh
Publication of CN116882326A publication Critical patent/CN116882326A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116882326B publication Critical patent/CN116882326B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G06F30/28—Design optimisation, verification or simulation using fluid dynamics, e.g. using Navier-Stokes equations or computational fluid dynamics [CFD]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
    • G06F2111/10—Numerical modelling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/08—Fluids
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Image Generation (AREA)

Abstract

本申请公开了一种非结构表面各向异性网格生成方法和网格生成装置，该方法包括步骤S101：获取待处理网格面上用户指定的特征线及其相关参数；步骤S102：判断所述特征线的数量；步骤S103：所述特征线的数量为一条时，确定使用构造法生成各向异性网格；步骤S104：所述特征线的数量为两条时，确定使用模板法生成各向异性网格；步骤S105：所述特征线的数量大于或等于三条时，确定不执行网格生成操作，重新执行步骤S101。本发明能够有效确定用于生成各向异性网格的指定区域，并能够在所确定的指定区域生成质量更好的各向异性网格，使特别是例如夹角区域等的复杂特征区域的各向异性网格的质量更好。

Description

一种非结构表面各向异性网格生成方法和网格生成装置
技术领域
本申请属于模型处理研究领域，特别涉及一种非结构表面各向异性网格生成方法和网格生成装置。
背景技术
计算流体动力学（CFD ，Computational Fluid Dynamics）是近代流体力学，数值数学和计算机科学结合的产物。CFD在航空航天领域发挥着越来越重要的作用。网格生成是CFD数值模拟过程的关键环节，生成质量对数值模拟结果的准确性和效率密切相关。其中表面网格对计算网格至关重要，既与几何形体直接相关，又是生成高质量体网格的前提条件。
随着几何模型和物理问题越来越复杂化，现有的非结构网格生成算法在几何复杂区域具有局限性、不适应性和缺乏灵活性，使自动生成的初始网格不可避免会产生质量较差的网格单元。而在现有的非结构网格生成软件中，表面各向异性网格通常使用层推法，在复杂几何特征处（例如夹角区域），生成的各向异性网格较差，甚至在狭小的角点位置无法生成各向异性网格。此外，在网格生成中，由于计算精度和效率的要求，存在网格密度分布的合理性低、甚至形成无效网格单元等的问题。
因此，有必要提供一种非结构表面各向异性网格生成方法，以解决上述问题。
发明内容
为了解决所述现有方法中在复杂几何特征处（例如夹角区域），无法有效生成的各向异性网格，甚至在狭小的角点位置无法生成各向异性网格，生成各向异性网格的质量差等的技术问题。本申请提供了一种非结构表面各向异性网格生成方法。
本申请所要达到的技术效果通过以下方案实现：
本发明第一方面提供一种非结构表面各向异性网格生成方法，所述非结构表面各向异性网格生成方法包括：步骤S101：获取待处理网格面上用户指定的特征线及其相关参数；步骤S102：判断所述特征线的数量；步骤S103：所述特征线的数量为一条时，确定使用构造法生成各向异性网格；步骤S104：所述特征线的数量为两条时，确定使用模板法生成各向异性网格；步骤S105：所述特征线的数量大于或等于三条时，确定不执行网格生成操作，重新执行步骤S101所述特征线的数量大于或等于三条时，确定不执行网格生成操作，重新执行步骤101。
在一可选实施方式中，所述步骤S103进一步包括执行以下步骤：
步骤S301:将所述特征线向外推进以构造支撑线和轮廓线；使用所述特征线、所述支撑线和所述轮廓线形成指定区域；
步骤S302:在所述指定区域中通过超限插值法生成多个四边形单元，并将各四边形单元对剖形成两个三角形，以生成各向异性网格。
在一可选实施方式中，采用以下表达式计算所述支撑线的长度：
；
其中，H是指支撑线的长度，所述支撑线用于连接特征线和轮廓线位于同侧的端点；h是指向外推进以用于生成网格的每一层高度，为无量纲，hi=f∙ri，n是指向外推进的层数，n为正整数，i表示向外推进的第i层，f表示向外推进的首层高度，r表示增长率；
构造与所述特征线的长度相等的轮廓线，且构造长度相等的两条支撑线，并使用长度相等的两条支撑线分别连接特征线和轮廓线位于同侧的端点，以形成指定区域，其中，所述特征线为曲线和/或直线，所述相关参数包括首层高度f、增长率r、层数n。
在一可选实施方式中，所述步骤S104进一步包括：
步骤S401：判断两条特征线之间是否存在公共端点；
步骤S402：在确定所述两条特征线存在公共端点时，根据所述两条特征线在公共端点形成的夹角范围来选择对应模板生成各向异性网格；
步骤S403：在确定所述两条特征线不存在公共端点时，分别将所述两条特征线相向推进以构造支撑线和轮廓线形成第一指定区域和第二指定区域，在所述第一指定区域和第二指定区域内生成各向异性网格。
在一可选实施方式中，在第一特征线和第二特征线不存在公共端点时，判断基于第一特征线和第二特征线向外推进得到的两个轮廓线是否相交，并且判断由第一特征线AB和第二特征线AB以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域是否相交；
在确定第一特征线和第二特征线向外推进得到的两个轮廓线不相交、且由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域不相交的情况下，执行以下步骤：将第一特征线和第二特征线相向推进以构造支撑线和轮廓线，确定由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域不相交；由第一特征线、第一特征线的支撑线和轮廓线限定形成第一区域，由第二特征线、第二特征线的支撑线和轮廓线限定形成第二区域；在第一区域和第二区域生成各向异性网格，在待处理网格面上的其它区域生成各向同性网格；
在确定第一特征线和第二特征线向外推进得到的两个轮廓线不相交、且由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域相交的情况下，执行以下步骤：将第一特征线和第二特征线相向推进以构造支撑线和轮廓线，确定由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域相交，并且分别将第一特征线的轮廓线和第二特征线的轮廓线位于同侧的两个端点连接形成第一定位线和第二定位线；将第一定位线的中点和第二定位线的中点连接以得到限定线；由第一特征线、限定线、第一特征线和限定线位于同侧的端点连接形成的线限定形成第一区域，并且由第二特征线、限定线、第二特征线和限定线位于同侧的端点连接形成的线限定形成第二区域，在第一区域和第二区域生成各向异性网格；
在确定第一特征线和第二特征线向外推进得到的两个轮廓线相交、且由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域相交的情况下，执行以下步骤：将第一特征线和第二特征线相向推进以构造支撑线和轮廓线，确定由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域相交，并确定两个区域相交所形成的定位区域；根据定位区域，确定第一定位线，并根据第一定位线的中点、以及第一特征线的轮廓线和第二特征线的轮廓线的与定位线相对一侧的端点，得到第二定位线和第三定位线；由第一特征线、第一定位线的中点、第三定位线限定形成第一区域；由第二特征线、第一定位线的中点、第二定位线限定形成第二区域；由第一定位线FG的中点M、第二定位线MH和第三定位线ME限定第三区域MEH；在第一区域和第二区域生成各向异性网格，在第三区域生成各向同性网格。
在一可选实施方式中，根据所述两条特征线在公共端点形成的夹角范围来选择对应模板生成各向异性网格，包括：
所述夹角范围为0°＜α≤45°时，采用第一模板生成各向异性网格；
所述夹角范围为45°＜α≤135°时，采用第二模板生成各向异性网格；
所述夹角范围为135°＜α≤180°时，采用第三模板生成各向异性网格。
在一可选实施方式中，所述采用第一模板生成各向异性网格的步骤包括：
所述两条特征线分别为具有第一端点A和第二端点B的第一特征线以及具有第一端点A和第三端点C的第二特征线；
基于第一特征线的第一端点A和第二端点B在夹角区域内形成第一定位点F和第二定位点H，所述第一定位点F位于第二特征线上；
基于第二特征线的第一端点A和第三端点C在夹角区域内形成第三定位点E和第四定位点G，所述第三定位点E位于第一特征线上；
根据第二特征线在第一定位点F处的第一法线与第一特征线在第三定位点E的第二法线确定第一法线和第二法线的交点M；
由第二端点B、第二定位点H、第三定位点E、交点M、第一特征线以及第二法线限定形成第一区域；由第三端点C、第一定位点F、第四定位点G、交点M、第二特征线以及第一法线限定形成第二区域；
在第一区域和第二区域中生成各向异性网格，在待处理网格面上的其它区域生成各向同性网格。
在一可选实施方式中，所述采用第二模板生成各向异性网格包括：
所述两条特征线分别为包括具有第一端点A和第二端点B的第一特征线以及具有第一端点A和第三端点C的第二特征线；
基于第一特征线的第一端点A和第二端点B在夹角区域内形成第一定位点F和第二定位点H，所述第一定位点F位于第二特征线上；
基于第二特征线的第一端点A和第三端点C在夹角区域内形成第三定位点E和第四定位点G，所述第三定位点E位于第一特征线上；
根据第二特征线在第一定位点F处的第一法线与第一特征线在第三定位点E的第二法线确定第一法线和第二法线的交点M；
由第二端点B、第二定位点H、第三定位点E、交点M、第一特征线以及第二法线限定形成第一区域；由第三端点C、第一定位点F、第四定位点G、交点M、第二特征线以及第一法线限定形成第二区域；由第一端点A、第一定位点F、第三定位点E、交点M、第一法线和第二法线限定形成第三区域；
在第一区域、第二区域和第三区域中生成各向异性网格，在待处理网格面上的其它区域生成各向同性网格。
在一可选实施方式中，所述采用第三模板生成各向异性网格包括：
所述两条特征线分别为包括具有第一端点A和第二端点B的第一特征线以及具有第一端点A和第三端点C的第二特征线；
根据第一特征线及其第二端点B确定第二定位点H，根据第二特征线及其第三端点C确定第四定位点G；
根据所述两条特征线在公共端点形成的夹角的角平分线、第二定位点H、第四定位点G，分别自第二位点H和第四定位点G向所述角平分线方向引线，得到交点M，并得到线GM、线HM和线AM；
由第一端点A、第二端点B、第二定位点H、交点M、第一特征线以及线AM限定形成第一区域；由第一端点A、第三端点C、第四定位点G、交点M、第二特征线以及线AM限定形成第二区域；
在第一区域和第二区域中生成各向异性网格，在待处理网格面上的其它区域生成各向同性网格。
本发明第二方面提供一种网格生成装置，所述网格生成装置用于实现本发明第一方面所述非结构表面各向异性网格生成方法，所述网格生成装置包括：获取模块，获取待处理网格面上用户指定的特征线及其相关参数；判断模块，判断所述特征线的数量；第一确定模块，所述特征线的数量为一条时，确定使用构造法生成各向异性网格；第二确定模块，所述特征线的数量为两条时，确定使用模板法生成各向异性网格；第三确定模块，所述特征线的数量大于或等于三条时，确定不执行网格生成操作，重新执行所述获取模块所执行的步骤。
第三方面，本说明书提供一种电子设备，包括：
处理器；以及
被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行本发明第一方面所述的方法。
第四方面，本说明书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一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得所述电子设备执行本发明第一方面所述的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施例的非结构表面各向异性网格生成方法的流程图；
图2为使用现有方法在夹角区域所生成的各向异性网格的一示例的示意图；
图3为本发明的实施例的非结构表面各向异性网格生成方法的一示例的流程示意图；
图4为本发明的实施例的非结构表面各向异性网格生成方法中使用构造法生成各向异性网格时所执行步骤的流程意图；
图5为应用本发明的实施例的非结构表面各向异性网格生成方法中特征线向外推进的示意图；
图6为本发明的实施例的非结构表面各向异性网格生成方法中使用构造法生成各向异性网格的一示例的示意图；
图7为本发明的实施例的非结构表面各向异性网格生成方法中使用模板法生成各向异性网格的一示例的流程图；
图8为本发明的实施例的非结构表面各向异性网格生成方法中使用模板法生成各向异性网格的一示例的示意图；
图9为本发明的实施例的非结构表面各向异性网格生成方法中使用第一模版生成各向异性网格的一示例的示意图；
图10为本发明的实施例的非结构表面各向异性网格生成方法中使用第二模版生成各向异性网格的一示例的示意图；
图11为本发明的实施例的非结构表面各向异性网格生成方法中使用第三模版生成各向异性网格的一示例的示意图；
图12为使用本发明的实施例的非结构表面各向异性网格生成方法生成各向异性网格的另一示例的示意图；
图13为图12的示例的另一实施方式的示意图；
图14为使用本发明的实施例的非结构表面各向异性网格生成方法生成各向异性网格的又一示例的示意图；
图15为图14的示例的另一实施方式的示意图；
图16为图14的示例的又一实施方式的示意图；
图17为使用本发明的非结构表面各向异性网格生成方法在夹角区域所生成的各向异性网格的一示例的示意图；
图18为本发明的实施例的网格生成装置的一示例的结构示意图；
图19为本申请一实施例中一个实施例电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
在CFD领域许多工程问题的几何形状是非常复杂的，包含很多细微的几何特征，各要得到高精度的数值解，数模的边界和几何特征应得到较好的保持。特别是在复杂几何特征处（如机翼边缘的夹角区域），生成的如图2中使用现有方法在夹角区域所生成的各向异性网格的质量较差，甚至在狭小的角点位置无法生成各向异性网格。因此，本发明提供一种新的非结构表面各向异性网格生成方法，以解决上述问题。
需要说明的是，本发明的非结构表面各向异性网格生成方法特别适用于例如某种飞行器、飞行器的某个部件、与飞行器研究相关的某个研究对象等。
下面结合图1至图17，详细说明本申请的各种非限制性实施方式。
如图1所示，本发明的非结构表面各向异性网格生成方法包括以下步骤：
首先，在步骤S101中，获取待处理网格面上用户指定的特征线及其相关参数。
在一具体实施方式中，获取待处理网格面上用户指定的特征线和相关参数，例如对待处理网格面 d 获取用户指定的特征线以及相关参数。其中，网格面 d 是待处理网格面，所述待处理网格（即网格面 d）上已通过网格软件（例如 NNW-GridStar）生成好了非结构网格（例如是各向同性的网格）。所述待处理网格例如为机翼后缘的夹角区域。
具体地，所述特征线是用户在网格软件中通过界面功能生成的线，用于标记几何特征，例如是用于表征与机翼后缘的夹角区域相关且标记几何特征的特征线。所述特征线例如通常由网格面d的边直接提取生成。每条特征线的相关参数均包括首层高度f，增长率r，层数n等。
更具体地，所述特征线为曲线和/或直线、以及两个端点。
例如，获取用户指定的夹角区域的特征线及其相关参数。
需要说明的是，在其他实施方式中，所述待处理网格面还可以是飞机的其他部件需要生成各向异性网格的区域（包括夹角区域），或者是其他机械构件需要生成各向异性网格的区域（包括夹角区域）。上述仅作为可选示例进行说明，不能理解成对本发明的限制。
接下来，在步骤S102中，判断所述特征线的数量。
具体地，判断所获取的特征的数量是否小于三条，确定使用构造法或模板法生成各向异性网格，以进一步确定如何生成各向异性网格。
图3为本发明的实施例的非结构表面各向异性网格生成方法的一示例的流程示意图。图4为本发明的实施例的非结构表面各向异性网格生成方法中使用构造法生成各向异性网格时所执行步骤的流程意图。
下面将结合图3和图4具体说明步骤S103。
在步骤S103中，所述特征线的数量为一条时，确定使用构造法生成各向异性网格。
具体地，在判断所获取的特征线的数量小于三条且为一条时，确定使用构造法生成各向异性网格。
如图4所示，在确定使用构造法生成各向异性网格时，包括执行以下步骤。
步骤S301：将所述特征线向外推进以构造支撑线和轮廓线；使用所述特征线、所述支撑线和所述轮廓线形成指定区域。
具体地，基于层推法，使用特征线向外推进以构造支撑线和轮廓线。
具体地，使用所获取的特征线为起始线逐层向外推进或推出，更具体为以起始线上的各点为起点沿着各点的法向（也称为推进方向）逐层向外推进或推出，以构造支撑线和轮廓线（具体可参见图5），进而形成用于生成网格（具体包括各向异性网格和各向同性网格）的区域。
根据所获取的特征线，构造与所述特征线的长度相等的轮廓线，且构造长度相等的两条支撑线，在本实施方式中，使用两条支撑线连接特征线和轮廓线，且两条支撑线的长度相等。进一步使用长度相等的两条支撑线分别连接特征线和轮廓线位于同侧的端点，以形成指定区域，所述指定区域用于生成网格。例如生成各向异性网格或各向同性网格。
在图5的示例中，特征线为曲线。但是，为了简化计算，使用直线表示特征线，以构造支撑线和轮廓线，具体可参见图6。
具体采用以下表达式（1）计算所述支撑线的长度：
（1）
其中，H是指支撑线的长度，所述支撑线用于连接特征线和轮廓线位于同侧的端点；h是指向外推进以用于生成网格的每一层高度，为无量纲，hi=f∙ri，n是指向外推进的层数，n为正整数，i表示向外推进的第i层，f表示向外推进的首层高度，r表示增长率。
通过使用表达式（1）进行计算，得到支撑线的长度。
需要说明的是，在本实施方式中，使用特征线为直线的示例说明构造法，但不限于此，在其他示例中，所述特征线还可以为曲线，或者直线与曲线的组合等，上述仅作为可选示例进行说明，不能理解成对本发明的限制。
具体地，根据特征线AB、特征线AB的第一端点A和第二端点B、以及所计算得到的支撑线的长度，构造两条支撑线，其中，自第一端点A和第二端点B分别沿着第一端点A的法向和端点B的法向向外推进，得到点C和D以得到支撑线AC和支撑线BD，进而得到推进所形成的轮廓线CD，具体参见图6。
需要说明的是，在本实施方式中，只是使用层推法使用特征线AB获得支撑线AC、支撑线BD和轮廓线CD，并不是直接生成ABCD表示的区域。
具体地，使用特征线AB、步骤S301所得到的支撑线AC、支撑线BD和轮廓线CD形成指定区域，如图6所示的区域ABCD。
步骤S302：在所述指定区域中通过超限插值法生成多个四边形单元，并将各四边形单元对剖形成两个三角形，以生成各向异性网格。
具体地，在所述形成的指定区域（例如区域ABCD）中形成多个四边形单元（例如四边形单元AEFG），并将各四边形单元对剖形成两个三角形，以生成各向异性网格，具体可参见图6。
需要说明的是，上述仅作为可选示例进行说明，不能理解成对本发明的限制。
接下来，在步骤S104中，所述特征线的数量为两条时，确定使用模板法生成各向异性网格。
在判断所获取的特征线的数量小于三条且为两条时，确定使用模板法生成各向异性网格，其中，在使用模板法生成各向异性网格时，执行判断特征线之间是否存在公共端点的步骤。
在一可选实施方式中，在判断所获取的特征线的数量小于三条且为两条时，确定使用模板法生成各向异性网格，其中，所述特征线包括曲线和/或直线、以及两个端点。
如图7所示，使用所述模板法生成各向异性网格包括执行以下步骤。
步骤S401：判断两条特征线之间是否存在公共端点。
步骤S402：在确定所述两条特征线存在公共端点时，根据所述两条特征线在公共端点形成的夹角范围来选择对应模板生成各向异性网格。
具体根据所述两条特征线在公共端点形成的夹角范围来选择对应模板生成各向异性网格，包括：所述夹角范围为0°＜α≤45°时，采用第一模板生成各向异性网格；所述夹角范围为45°＜α≤135°时，采用第二模板生成各向异性网格；所述夹角范围为135°＜α≤180°时，采用第三模板生成各向异性网格。
在一具体实施方式中，在确定两条特征线存在公共端点（如图8所示的特征线AB和特征线BD的公共端点为A或D，即端点A和端点B重叠于一点）时，根据所述两条特征线在公共端点A形成的夹角α（即图8所示的夹角∠BAC）的夹角范围为0°＜α≤45°时，采用第一模板生成各向异性网格，其中，所述两条特征线为第一特征线（如图8所示的特征线AB）和第二特征线（如图8所示的特征线BD）。
在本实施方式中，将使用A表示公共端点，使用AB表示第一特征线（即第一特征线AB），则第一特征线AB的两个端点为第一端点A和第二端点B。使用AC表示第二特征线（即第二特征线AC），则第二特征线AC的两个端点为第一端点A和第三端点C。
采用第一模板生成各向异性网格的步骤包括：
基于第一特征线的第一端点A和第二端点B在夹角区域内形成第一定位点F和第二定位点H，所述第一定位点F位于第二特征线上。基于第二特征线的第一端点A和第三端点C在夹角区域内形成第三定位点E和第四定位点G，所述第三定位点E位于第一特征线上。
接着，根据第二特征线在第一定位点F处的第一法线与第一特征线在第三定位点E的第二法线确定第一法线和第二法线的交点M。
具体由第二端点B、第二定位点H、第三定位点E、交点M、第一特征线以及第二法线限定形成第一区域；由第三端点C、第一定位点F、第四定位点G、交点M、第二特征线以及第一法线限定形成第二区域。
在第一区域和第二区域中生成各向异性网格，在待处理网格面上的其它区域生成各向同性网格。
具体地，如图9所示，确定与所述第一特征线AB的第一端点A和第二端点B相对应的第一定位点F和第二定位点H，所述第一定位点F为第二特征线AC上的点。
例如，使用第一特征线AB、第一特征线AB的其首层高度f、增长率、层数n，并使用表达式（1）计算AF的长度和BH的长度，来确定第一定位点F和第二定位点H，其中，所述AF的长度和BH的长度相等。由此，根据AF的长度和BH的长度，能够精确确定第一定位点F和第二定位点H。
此外，根据第二特征线AC及其两个端点（具体为第一端点A和第三端点C），使用第二特征线AC、第二特征线AC的首层高度f、增长率、层数n，并使用表达式（1）计算AE的长度和CG的长度，确定与所述第二特征线AC的两个端点（具体为第一端点A和第三端点C）相对应的第三定位点E和第四定位点G，所述第三定位点E为第一特征线AB上的点。
接着，将线CG沿着与第一特征线AB平行的方向延伸，并将线BH沿着与第二特征线AC平行的方向延伸，得到交点N，并将点N分别与第二定位点H和第四定位点G连线，得到线NG和线NH，以得到区域ABNC。
从图9中可知，根据所述第一定位点F和所述第三定位点E确定交点M，具体自第一定位点F和第三定位点E分别沿着各自法向向外延伸并相交于一点（即交点M）以得到交点M的位置，其中，线FM是第二特征线AC在第一定位点F处的第一法线，线EM是第一特征线AB在第三定位点E处的第二法线。基于交点M，进一步得到线MG、线MH。
具体地，线EM、线FM、线MG和线MH，将所述区域ABNC分隔成多个区域。具体由第二端点B、第二定位点H、第三定位点E、交点M、第一特征线以及第二法线限定形成第一区域EBHM。由第三端点C、第一定位点F、第四定位点G、交点M、第二特征线以及第一法线限定形成第二区域FMGC。
在第一区域EBHM和第二区域FMGC中生成各向异性网格，在待处理网格面上的其它区域（例如区域AEMF和区域MHNG）生成各向同性网格。例如使用Delaunay等方法生成各向同性网格。
在另一具体实施方式中，在确定两条特征线存在公共端点（如图10所示的公共端点为A）时，根据所述两条特征线在公共端点A形成的夹角α（即图10所示的夹角∠BAC）的夹角范围为45°＜α≤135°时，采用第二模板生成各向异性网格。所述两条特征线分别为包括具有第一端点A和第二端点B的第一特征线以及具有第一端点A和第三端点C的第二特征线。
下面将说明采用第二模板生成各向异性网格。
如图10所示，基于第一特征线AB的第一端点A和第二端点B在夹角区域内形成第一定位点F和第二定位点H，所述第一定位点F位于第二特征线AC上；基于第二特征线AC的第一端点A和第三端点C在夹角区域内形成第三定位点E和第四定位点G，所述第三定位点E位于第一特征线AB上。
具体使用第一特征线AB及其相关参数（包括第一端点A和第二端点B），并使用上述表达式（1）计算线BH、线AF的长度，进而确定第一定位点F和第二定位点H，第一定位点F为第二特征线AC上的点。
根据第二特征线AC及其相关参数（包括第一端点A和第三端点C），确定与所述第二特征线AC的端点A和端点C相对应的第三定位点E和第四定位点G。例如使用第二特征线AC及其首层高度f、增长率、层数n，并使用上述表达式（1）计算线AE、线CG的长度，进而确定第三定位点E和第四定位点G，所述第三定位点E为第一特征线AB上的点。
根据第二特征线AB在第一定位点F处的第一法线FM与第一特征线AB在第三定位点E的第二法线EM确定交点M。
以与图9中形成点N的方法相同的方法，形成图10中的点N，并得到线NG和线NH，以得到区域ABNC。
接着，使用法线FM、法线EM、线MG、线MH将区域ABNC分隔成多个区域，其中，由第二端点B、第二定位点H、第三定位点E、交点M、第一特征线以及第二法线限定形成第一区域EBHM；由第三端点C、第一定位点F、第四定位点G、交点M、第二特征线以及第一法线限定形成第二区域FMGC；由第一端点A、第一定位点F、第三定位点E、交点M、第一法线和第二法线限定形成第三区域AEMF。
在第一区域EBHM、第二区域FMGC和第三区域AEMF中生成各向异性网格，在待处理网格面上的其它区域（例如区域MHNG）生成各向同性网格。
在又一具体实施方式中，在确定两条特征线存在公共端点（如图11所示的公共端点为A）时，根据所述两条特征线在公共端点A形成的夹角α（即图11所示的夹角∠BAC）的夹角范围为135°＜α≤180°时，采用第三模板生成各向异性网格。所述两条特征线分别为包括具有第一端点A和第二端点B的第一特征线以及具有第一端点A和第三端点C的第二特征线。
下面将说明采用第三模板生成各向异性网格。
如图11所示，根据第一特征线AB及其第二端点B确定第二定位点H，根据第二特征线AC及其第三端点C确定第四定位点G。
具体使用第一特征线AB及其相关参数（包括第一端点A和第二端点B），并使用上述表达式（1）计算线BH的长度，以确定第二定位点H。
根据第二特征线AC及其相关参数（包括第一端点A和第三端点C），确定与所述第二特征线AC的端点端点C相对应的第四定位点G。例如使用第二特征线AC及其首层高度f、增长率、层数n，并使用上述表达式（1）计算线线CG的长度，以确定第四定位点G。
根据所述两条特征线在公共端点A形成的夹角α的角平分线、第二定位点H、第四定位点G，分别自第二位点H和第四定位点G向所述角平分线方向引线，得到交点M，并得到线GM、线HM。
以与图9中形成点N的方法相同的方法，形成图11中的点N，并得到线NG和线NH，以得到区域ABNC。
具体地，使用线GM、线AM、线MH，将区域ABNC分隔成多个区域，其中，由第一端点A、第二端点B、第二定位点H、交点M、第一特征线AB以及线AM限定形成第一区域ABHM；由第一端点A、第三端点C、第四定位点G、交点M、第二特征线以及线AM限定形成第二区域AMGC。
在第一区域ABHM和第二区域AMGC中生成各向异性网格，在待处理网格面上的其它区域（例如区域MHNG）生成各向同性网格。
下面将参照图12至图16，具体说明针对第一特征线和第二特征线不存在公共端点的多种情况（包括在第一特征线与第二特征线平行时的多种情况、在第一特征线与第二特征线不平行时的多种情况）确定生成各向异性网格的区域的具体过程。
具体地，在第一特征线和第二特征线不存在公共端点时，判断基于第一特征线和第二特征线向外推进得到的两个轮廓线是否相交，并且判断由第一特征线AB和第二特征线AB以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域是否相交。
在一具体实施方式中，在第一特征线AB和第二特征线CD不存在公共端点时，判断基于第一特征线AB和第二特征线AB向外推进得到的两个轮廓线是否相交，并且判断由第一特征线AB和第二特征线AB以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域是否相交。在确定第一特征线和第二特征线向外推进得到的两个轮廓线不相交、且由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域不相交的情况下，执行以下步骤：将第一特征线和第二特征线相向推进以构造支撑线和轮廓线，确定由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域不相交；由第一特征线、第一特征线的支撑线和轮廓线限定形成第一区域，由第二特征线、第二特征线的支撑线和轮廓线限定形成第二区域；在第一区域和第二区域生成各向异性网格，在待处理网格面上的其它区域生成各向同性网格。具体可参见图12和图13。
如图12所示，在确定第一特征线AB和第二特征线CD向外推进得到的两个轮廓线不相交（例如图12所示所示的轮廓线FE和轮廓线GH不相交）且由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域不相交的情况下，使用第一特征线AB和第二特征线CD相向推进（具体为彼此靠近的方向），并使用上述表达式（1）计算推进的长度，得到线AF的长度和线BE的长度、线CG的长度和DH的长度，以确定与端点A、端点B相对应的定位点F、点位点E，并确定与端点C、端点D相对应的定位点G、定位点H，以得到线FE、线GH，即轮廓线FE、轮廓线GH，支撑线AF、支撑线BE，以及支撑线CG和支撑线DH。
具体地，由第一特征线AB、轮廓线FE、支撑线AF、支撑线BE限定形成第一区域ABEF。由第二特征线CD、轮廓线GH、支撑线CG和支撑线DH限定形成第二区域GHDC。在第一区域ABEF和第二区域GHDC生成各向异性网格，并且在第一区域ABEF和第二区域GHDC形成的夹设区域FEHG（即待处理网格面上的其它区域）生成各向同性网格。
如图13所示，在确定第一特征线AB和第二特征线CD向外推进得到的两个轮廓线不相交（如图13所示的轮廓线FE和轮廓线GH不相交）且由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域不相交的情况下，使用与图12的示例所使用的方法相同的方法，确定与端点A、端点B相对应的定位点F、点位点E，并确定与端点C、端点D相对应的定位点G、定位点H，以得到线FE、线GH，即轮廓线FE、轮廓线GH，支撑线AF、支撑线BE，以及支撑线CG和支撑线DH。
具体地，由第一特征线AB、轮廓线FE、支撑线AF、支撑线BE限定形成第一区域ABEF。由第二特征线CD、轮廓线GH、支撑线CG和支撑线DH限定形成第二区域GHDC。在第一区域ABEF和第二区域GHDC生成各向异性网格，并且在第一区域ABEF和第二区域GHDC形成的夹设区域FEHG（即待处理网格面上的其它区域）生成各向同性网格。
在另一具体实施方式中，在确定第一特征线和第二特征线向外推进得到的两个轮廓线不相交、且由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域相交的情况下，执行以下步骤：将第一特征线和第二特征线相向推进以构造支撑线和轮廓线，确定由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域相交，并且分别将第一特征线的轮廓线和第二特征线的轮廓线位于同侧的两个端点连接形成第一定位线和第二定位线；将第一定位线的中点和第二定位线的中点连接以得到限定线；由第一特征线、限定线、第一特征线和限定线位于同侧的端点连接形成的线限定形成第一区域，并且由第二特征线、限定线、第二特征线和限定线位于同侧的端点连接形成的线限定形成第二区域，在第一区域和第二区域生成各向异性网格。具体可参见图14和图15。
如图14所示，在确定第一特征线AB和第二特征线CD向外推进得到的两个轮廓线如图14所述的轮廓线FE和轮廓线GH）不相交、且由第一特征线AB和第二特征线CD以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域相交的情况下，具体使用与图12的示例所使用的方法相同的方法，确定与端点A、端点B相对应的定位点F、点位点E，并确定与端点C、端点D相对应的定位点G、定位点H。
具体地，分别将所述两个轮廓线的位于同侧的端点（例如图14的定位点F、定位点G）连接以形成第一定位线FG。同样将定位点E和定位点H接，得到第二定位线EH，将第一定位线FG的中点M和第二定位线EH的中点N连接以得到限定线MN。
接着，由第一特征线AB、限定线MN、第一特征线AB和限定线MN位于同侧的端点（例如端点A和端点M，例如端点B和端点N）连接形成的线（如图14所示的线AM、线AN）限定形成第一区域ABNM，并且由第二特征线CD、限定线MN、第二特征线CD和限定线MN位于同侧的端点（例如端点C和端点M，例如端点D和端点N）连接形成的线（如图14所示的线CM和线DN）限定形成第二区域MNDC。在第一区域ABNM和第二区域MNDC生成各向异性网格。
如图15所示，在确定第一特征线AB和第二特征线向外推进得到的两个轮廓线如图15所述的轮廓线FE和轮廓线GH）不相交、且由第一特征线AB和第二特征线CD以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域相交的情况下，具体使用与图12的示例所使用的方法相同的方法，确定与端点A、端点B相对应的定位点F、点位点E，并确定与端点C、端点D相对应的定位点G、定位点H。
具体地，分别将所述两个轮廓线的位于同侧的端点（例如图15的定位点F、定位点G）连接以形成第一定位线FG。同样将定位点E和定位点H接，得到第二定位线EH，将第一定位线FG的中点M和第二定位线EH的中点N连接以得到限定线得到线MN。
接着，由第一特征线AB、限定线MN、第一特征线AB和限定线MN位于同侧的端点（例如端点A和端点M，例如端点B和端点N）连接形成的线（如图15所示的线AM、线AN）限定形成第一区域ABNM，并且由第二特征线CD、限定线MN、第二特征线CD和限定线MN位于同侧的端点（例如端点C和端点M，例如端点D和端点N）连接形成的线（如图15所示的线CM和线DN）限定形成第二区域MNDC。在第一区域ABNM和第二区域MNDC生成各向异性网格。
在又一具体实施方式中，在确定第一特征线和第二特征线向外推进得到的两个轮廓线相交、且由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域相交的情况下，执行以下步骤：将第一特征线和第二特征线相向推进以构造支撑线和轮廓线，确定由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域相交，并确定两个区域相交所形成的定位区域；根据定位区域，确定第一定位线，并根据第一定位线的中点、以及第一特征线的轮廓线和第二特征线的轮廓线的与定位线相对一侧的端点，得到第二定位线和第三定位线；由第一特征线、第一定位线的中点、第三定位线限定形成第一区域；由第二特征线、第一定位线的中点、第二定位线限定形成第二区域；由第一定位线FG的中点M、第二定位线MH和第三定位线ME限定第三区域MEH；在第一区域和第二区域生成各向异性网格，在第三区域生成各向同性网格。具体参见图16。
如图16所示，在确定第一特征线AB和第二特征线CD向外推进得到的两个轮廓线相交、且由第一特征线AB和第二特征线CD以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域相交的情况下，具体使用与图12的示例所使用的方法相同的方法，确定与端点A、端点B相对应的定位点F、点位点E，并确定与端点C、端点D相对应的定位点G、定位点H，得到与第一特征线AB相对应的轮廓线FE、与第二特征线CD相对应的轮廓线GH。
从图16中可知，根据轮廓线FE和轮廓线GH形成交点O，具体由第一特征线AB和第二特征线CD以及各自的轮廓线（轮廓线FE和轮廓线GH）所限定形成的两个区域（区域ABEF和区域GHDC）相交形成定位区域GOF（即相交区域）。根据所述定位区域GOF，确定第一定位线FG，并将第一定位线FG的中点M分别与端点H、端点E（即第一特征线AB的轮廓线FE和第二特征线CD的轮廓线GH的与定位线FG相对一侧的端点H和端点E）连接以得到第二定位线MH和第三定位线ME，并得到线AM、线BE、线CM和线DH。
如图16所示，由第一特征线AB、第一定位线FG的中点M、第三定位线ME限定形成第一区域ABEM。由第二特征线CD、第一定位线FG的中点M、第二定位线MH限定形成第二区域MHDC。此外，由第一定位线FG的中点M、第二定位线MH和第三定位线ME限定第三区域MEH。
接着，在第一区域ABEM和第二区域MHDC生成各向异性网格。在第三区域MEH（即待处理网格面上的其它区域）生成各向同性网格。
需要说明的是，上述实施方式中，例如使用Delaunay等方法生成各向同性网格。上述仅作为可选示例进行说明，不能理解成对本发明的限制。
接下来，在步骤S105中，在判断所获取的特征的数量大于或等于三条时，确定不执行网格生成操作，重新执行步骤S101。
在图3的示例中，在判断所获取的特征的数量大于或等于三条时，确定不执行网格生成操作，并执行重新获取用户指定特征线及其相关参数的步骤（即步骤S01）。
接着，执行图1中的步骤S102、步骤103、步骤S104和步骤S105。
需要说明的是，这里的步骤S102、步骤103、步骤S104和步骤S105与图1中的步骤S102、步骤103、步骤S104和步骤S105大致相同，因此省略了相同部分的说明。
需要注意的是，附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
图17是使用本发明的非结构表面各向异性网格生成方法在夹角区域所生成的各向异性网格的一示例的示意图。
对比图2和图17可知，使用本发明的非结构表面各向异性网格生成方法所生成的各向异性网格的质量更好。
与现有技术相比，本发明通过获取用户指定的特征线及其相关参数，并判断所获取的特征线的数量是否小于三条，以确定使用构造法或模板法生成各向异性网格的指定区域，能够有效确定用于生成各向异性网格的指定区域，并能够在所确定的指定区域生成质量更好的各向异性网格，使得特别是狭小的角点位置的各向异性网格的质量更好，能够有效满足实际工程应用的需求。
下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。
图18是根据本发明的网格生成装置的一示例的结构示意图。
参照图18，本公开第二方面提供一种网格生成装置140，其特征在于，所述网格生成装置用于实现本发明第一方面所述非结构表面各向异性网格生成方法，所述网格生成装置140包括获取模块141、判断模块142、第一确定模块143、第二确定模块144和第三确定模块145。
具体地，获取模块141用于获取用户指定的特征线及其相关参数；判断模块142用于判断所述特征线的数量。
第一确定模块143确定所述特征线的数量为一条时，确定使用构造法生成各向异性网格；第二确定模块144确定所述特征线的数量为两条时，确定使用模板法生成各向异性网格；第三确定模块145确定所述特征线的数量大于或等于三条时，确定不执行网格生成操作，重新执行所述获取模块所执行的步骤。
具体地，所述特征线为曲线和/或直线，所述相关参数包括首层高度f、增长率r、层数n。
在一可选实施方式中，所述第一确定模块143进一步包括执行以下步骤：
步骤S301：将所述特征线向外推进以构造支撑线和轮廓线；使用所述特征线、所述支撑线和所述轮廓线形成指定区域；
步骤S302：在所述指定区域中通过超限插值法生成多个四边形单元，并将各四边形单元对剖形成两个三角形，以生成各向异性网格。
具体地，采用以下表达式计算所述支撑线的长度：
；
其中，H是指支撑线的长度，所述支撑线用于连接特征线和轮廓线位于同侧的端点；h是指向外推进以用于生成网格的每一层高度，为无量纲，hi=f∙ri，n是指向外推进的层数，n为正整数，i表示向外推进的第i层，f表示向外推进的首层高度，r表示增长率；
构造与所述特征线的长度相等的轮廓线，且构造长度相等的两条支撑线，并使用长度相等的两条支撑线分别连接特征线和轮廓线位于同侧的端点，以形成指定区域。
所述第二确定模块144进一步包括以下步骤。
步骤S401：判断两条特征线之间是否存在公共端点；
步骤S402：在确定所述两条特征线存在公共端点时，根据所述两条特征线在公共端点形成的夹角范围来选择对应模板生成各向异性网格；
步骤S403：在确定所述两条特征线不存在公共端点时，分别将所述两条特征线相向推进以构造支撑线和轮廓线形成第一指定区域和第二指定区域，在所述第一指定区域和第二指定区域内生成各向异性网格。
在一可选实施方式中，在第一特征线和第二特征线不存在公共端点时，判断基于第一特征线和第二特征线向外推进得到的两个轮廓线是否相交，并且判断由第一特征线AB和第二特征线AB以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域是否相交；
在确定第一特征线和第二特征线向外推进得到的两个轮廓线不相交、且由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域不相交的情况下，执行以下步骤：将第一特征线和第二特征线相向推进以构造支撑线和轮廓线，确定由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域不相交；由第一特征线、第一特征线的支撑线和轮廓线限定形成第一区域，由第二特征线、第二特征线的支撑线和轮廓线限定形成第二区域；在第一区域和第二区域生成各向异性网格，在待处理网格面上的其它区域生成各向同性网格；
在确定第一特征线和第二特征线向外推进得到的两个轮廓线不相交、且由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域相交的情况下，执行以下步骤：将第一特征线和第二特征线相向推进以构造支撑线和轮廓线，确定由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域相交，并且分别将第一特征线的轮廓线和第二特征线的轮廓线位于同侧的两个端点连接形成第一定位线和第二定位线；将第一定位线的中点和第二定位线的中点连接以得到限定线；由第一特征线、限定线、第一特征线和限定线位于同侧的端点连接形成的线限定形成第一区域，并且由第二特征线、限定线、第二特征线和限定线位于同侧的端点连接形成的线限定形成第二区域，在第一区域和第二区域生成各向异性网格；
在确定第一特征线和第二特征线向外推进得到的两个轮廓线相交、且由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域相交的情况下，执行以下步骤：将第一特征线和第二特征线相向推进以构造支撑线和轮廓线，确定由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域相交，并确定两个区域相交所形成的定位区域；根据定位区域，确定第一定位线，并根据第一定位线的中点、以及第一特征线的轮廓线和第二特征线的轮廓线的与定位线相对一侧的端点，得到第二定位线和第三定位线；由第一特征线、第一定位线的中点、第三定位线限定形成第一区域；由第二特征线、第一定位线的中点、第二定位线限定形成第二区域；由第一定位线FG的中点M、第二定位线MH和第三定位线ME限定第三区域MEH；在第一区域和第二区域生成各向异性网格，在第三区域生成各向同性网格。
根据所述两条特征线在公共端点形成的夹角范围来选择对应模板生成各向异性网格，包括：所述夹角范围为0°＜α≤45°时，采用第一模板生成各向异性网格；所述夹角范围为45°＜α≤135°时，采用第二模板生成各向异性网格；所述夹角范围为135°＜α≤180°时，采用第三模板生成各向异性网格。
在一可选实施方式中，所述夹角范围为0°＜α≤45°时，采用第一模板生成各向异性网格。
具体利用所述步骤S301中方法将所述两条特征线向夹角区域内推进形成生成各向异性网格的区域。
所述两条特征线分别为具有第一端点A和第二端点B的第一特征线以及具有第一端点A和第三端点C的第二特征线。
基于第一特征线的第一端点A和第二端点B在夹角区域内形成第一定位点F和第二定位点H，所述第一定位点F位于第二特征线上。
基于第二特征线的第一端点A和第三端点C在夹角区域内形成第三定位点E和第四定位点G，所述第三定位点E位于第一特征线上。
根据第二特征线在第一定位点F处的第一法线与第一特征线在第三定位点E的第二法线确定第一法线和第二法线的交点M。
由第二端点B、第二定位点H、第三定位点E、交点M、第一特征线以及第二法线限定形成第一区域；由第三端点C、第一定位点F、第四定位点G、交点M、第二特征线以及第一法线限定形成第二区域。
接着，在第一区域和第二区域中生成各向异性网格，在待处理网格面上的其它区域生成各向同性网格。
在一可选实施方式中，所述夹角范围为45°＜α≤135°时，采用第二模板生成各向异性网格。
所述两条特征线分别为包括具有第一端点A和第二端点B的第一特征线以及具有第一端点A和第三端点C的第二特征线。
基于第一特征线的第一端点A和第二端点B在夹角区域内形成第一定位点F和第二定位点H，所述第一定位点F位于第二特征线上。
基于第二特征线的第一端点A和第三端点C在夹角区域内形成第三定位点E和第四定位点G，所述第三定位点E位于第一特征线上。
根据第二特征线在第一定位点F处的第一法线与第一特征线在第三定位点E的第二法线确定第一法线和第二法线的交点M。
由第二端点B、第二定位点H、第三定位点E、交点M、第一特征线以及第二法线限定形成第一区域；由第三端点C、第一定位点F、第四定位点G、交点M、第二特征线以及第一法线限定形成第二区域；由第一端点A、第一定位点F、第三定位点E、交点M、第一法线和第二法线限定形成第三区域。
在第一区域、第二区域和第三区域中生成各向异性网格，在待处理网格面上的其它区域生成各向同性网格。
在一可选实施方式中，所述夹角范围为135°＜α≤180°时，采用第三模板生成各向异性网格。
所述两条特征线分别为包括具有第一端点A和第二端点B的第一特征线以及具有第一端点A和第三端点C的第二特征线。
根据第一特征线及其第二端点B确定第二定位点H，根据第二特征线及其第三端点C确定第四定位点G。
根据所述两条特征线在公共端点形成的夹角的角平分线、第二定位点H、第四定位点G，分别自第二位点H和第四定位点G向所述角平分线方向引线，得到交点M，并得到线GM、线HM和线AM。
由第一端点A、第二端点B、第二定位点H、交点M、第一特征线以及线AM限定形成第一区域；由第一端点A、第三端点C、第四定位点G、交点M、第二特征线以及线AM限定形成第二区域。
在第一区域和第二区域中生成各向异性网格，在待处理网格面上的其它区域生成各向同性网格。
需要说明的是，在本发明的装置实施例中的方法与本发明的方法实施例中的方法大致相同，因此，省略了相同部分的说明。
与现有技术相比，本发明通过获取用户指定的特征线及其相关参数，并判断所获取的特征线的数量是否小于三条，以确定使用构造法或模板法生成各向异性网格的指定区域，能够有效确定用于生成各向异性网格的指定区域，并能够在所确定的指定区域生成质量更好的各向异性网格，使得特别是狭小的角点位置的各向异性网格的质量更好，能够有效满足实际工程应用的需求。
图19是本申请的一个实施例电子设备的结构示意图。请参考图19，在硬件层面，该电子设备包括处理器，可选地还包括内部总线、网络接口、存储器。其中，存储器可能包含内存，例如高速随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器（non-volatilememory），例如至少1个磁盘存储器等。当然，该电子设备还可能包括其他业务所需要的硬件。
处理器、网络接口和存储器可以通过内部总线相互连接，该内部总线可以是ISA(Industry Standard Architecture，工业标准体系结构）总线、PCI(PeripheralComponentInterconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry StandardArchitecture，扩展工业标准结构）总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图18中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器，并向处理器提供指令和数据。
处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，在逻辑层面上形成一种模型的表面网格光顺处理方法。处理器，执行存储器所存放的程序，并具体用于执行前述任意一种模型的表面网格光顺处理方法。
上述如本申请图1所示实施例揭示的方法可以应用于处理器（即，本说明书中的删除控制模块）中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器（Central ProcessingUnit，CPU）、网络处理器（Network Processor，NP）等；还可以是数字信号处理器（DigitalSignal Processor，DSP）、专用集成电路（ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field－Programmable Gate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
该电子设备还可执行图1所述方法，并实现图1所示实施例的功能，本申请实施例在此不再赘述。
本申请实施例还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储一个或多个程序，该一个或多个程序包括指令，该指令当被包括多个应用程序的电子设备执行时，能够使该电子设备执行图1所示实施例的方法执行，并具体用于执行前述的任意一所述方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、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。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器 (CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器 (RAM) 和/或非易失性内存等形式，如只读存储器 (ROM) 或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存 (PRAM)、静态随机存取存储器 (SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器 (RAM)、只读存储器 (ROM)、电可删除可编程只读存储器 (EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘 (DVD) 或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种非结构表面各向异性网格生成方法，其特征在于，包括：
步骤S101：获取待处理网格面上用户指定的特征线及其相关参数；
步骤S102：判断所述特征线的数量；
步骤S103：所述特征线的数量为一条时，确定使用构造法生成各向异性网格;
步骤S104：所述特征线的数量为两条时，确定使用模板法生成各向异性网格;
步骤S105：所述特征线的数量大于或等于三条时，确定不执行网格生成操作，重新执行步骤S101。
2.如权利要求1所述的非结构表面各向异性网格生成方法，其特征在于，所述步骤S103进一步包括执行以下步骤：
步骤S301：将所述特征线向外推进以构造支撑线和轮廓线；使用所述特征线、所述支撑线和所述轮廓线形成指定区域；
步骤S302：在所述指定区域中通过超限插值法生成多个四边形单元，并将各四边形单元对剖形成两个三角形，以生成各向异性网格。
3.如权利要求2所述的非结构表面各向异性网格生成方法，其特征在于，
采用以下表达式计算所述支撑线的长度：
;
其中，H是指支撑线的长度，所述支撑线用于连接特征线和轮廓线位于同侧的端点； h是指向外推进以用于生成网格的每一层高度，为无量纲，hi=f∙ri，n是指向外推进的层数，n为正整数，i表示向外推进的第i层，f表示向外推进的首层高度，r表示增长率；
构造与所述特征线的长度相等的轮廓线，且构造长度相等的两条支撑线，并使用长度相等的两条支撑线分别连接特征线和轮廓线位于同侧的端点，以形成指定区域，其中，所述特征线为曲线和/或直线，所述相关参数包括首层高度f、增长率r、层数n。
4.如权利要求1所述的非结构表面各向异性网格生成方法，其特征在于，所述步骤S104进一步包括：
步骤S401：判断两条特征线之间是否存在公共端点；
步骤S402：在确定所述两条特征线存在公共端点时，根据所述两条特征线在公共端点形成的夹角范围来选择对应模板生成各向异性网格；
步骤S403：在确定所述两条特征线不存在公共端点时，分别将所述两条特征线相向推进以构造支撑线和轮廓线形成第一指定区域和第二指定区域，在所述第一指定区域和第二指定区域内生成各向异性网格。
5.如权利要求4所述的非结构表面各向异性网格生成方法，其特征在于，
在第一特征线和第二特征线不存在公共端点时，判断基于第一特征线和第二特征线向外推进得到的两个轮廓线是否相交，并且判断由第一特征线AB和第二特征线AB以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域是否相交；
在确定第一特征线和第二特征线向外推进得到的两个轮廓线不相交、且由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域不相交的情况下，执行以下步骤：将第一特征线和第二特征线相向推进以构造支撑线和轮廓线，确定由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域不相交；由第一特征线、第一特征线的支撑线和轮廓线限定形成第一区域，由第二特征线、第二特征线的支撑线和轮廓线限定形成第二区域；在第一区域和第二区域生成各向异性网格，在待处理网格面上的其它区域生成各向同性网格；
在确定第一特征线和第二特征线向外推进得到的两个轮廓线不相交、且由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域相交的情况下，执行以下步骤：将第一特征线和第二特征线相向推进以构造支撑线和轮廓线，确定由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域相交，并且分别将第一特征线的轮廓线和第二特征线的轮廓线位于同侧的两个端点连接形成第一定位线和第二定位线；将第一定位线的中点和第二定位线的中点连接以得到限定线；由第一特征线、限定线、第一特征线和限定线位于同侧的端点连接形成的线限定形成第一区域，并且由第二特征线、限定线、第二特征线和限定线位于同侧的端点连接形成的线限定形成第二区域，在第一区域和第二区域生成各向异性网格；
在确定第一特征线和第二特征线向外推进得到的两个轮廓线相交、且由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域相交的情况下，执行以下步骤：将第一特征线和第二特征线相向推进以构造支撑线和轮廓线，确定由第一特征线和第二特征线以及各自的轮廓线所限定形成的两个区域相交，并确定两个区域相交所形成的定位区域；根据定位区域，确定第一定位线，并根据第一定位线的中点、以及第一特征线的轮廓线和第二特征线的轮廓线的与定位线相对一侧的端点，得到第二定位线和第三定位线；由第一特征线、第一定位线的中点、第三定位线限定形成第一区域；由第二特征线、第一定位线的中点、第二定位线限定形成第二区域；由第一定位线FG的中点M、第二定位线MH和第三定位线ME限定第三区域MEH；在第一区域和第二区域生成各向异性网格，在第三区域生成各向同性网格。
6.如权利要求4所述的非结构表面各向异性网格生成方法，其特征在于，
根据所述两条特征线在公共端点形成的夹角范围来选择对应模板生成各向异性网格，包括：
所述夹角范围为0°＜α≤45°时，采用第一模板生成各向异性网格；
所述夹角范围为45°＜α≤135°时，采用第二模板生成各向异性网格；
所述夹角范围为135°＜α≤180°时，采用第三模板生成各向异性网格。
7.如权利要求6所述的非结构表面各向异性网格生成方法，其特征在于，
所述采用第一模板生成各向异性网格的步骤包括：
利用所述步骤S301中方法将所述两条特征线向夹角区域内推进形成生成各向异性网格的区域；
所述两条特征线分别为具有第一端点A和第二端点B的第一特征线以及具有第一端点A和第三端点C的第二特征线；
基于第一特征线的第一端点A和第二端点B在夹角区域内形成第一定位点F和第二定位点H，所述第一定位点F位于第二特征线上；
基于第二特征线的第一端点A和第三端点C在夹角区域内形成第三定位点E和第四定位点G，所述第三定位点E位于第一特征线上；
根据第二特征线在第一定位点F处的第一法线与第一特征线在第三定位点E的第二法线确定第一法线和第二法线的交点M；
由第二端点B、第二定位点H、第三定位点E、交点M、第一特征线以及第二法线限定形成第一区域；由第三端点C、第一定位点F、第四定位点G、交点M、第二特征线以及第一法线限定形成第二区域；
在第一区域和第二区域中生成各向异性网格，在待处理网格面上的其它区域生成各向同性网格。
8.如权利要求6所述的非结构表面各向异性网格生成方法，其特征在于，
所述采用第二模板生成各向异性网格包括：
所述两条特征线分别为包括具有第一端点A和第二端点B的第一特征线以及具有第一端点A和第三端点C的第二特征线；
基于第一特征线的第一端点A和第二端点B在夹角区域内形成第一定位点F和第二定位点H，所述第一定位点F位于第二特征线上；
基于第二特征线的第一端点A和第三端点C在夹角区域内形成第三定位点E和第四定位点G，所述第三定位点E位于第一特征线上；
根据第二特征线在第一定位点F处的第一法线与第一特征线在第三定位点E的第二法线确定第一法线和第二法线的交点M；
由第二端点B、第二定位点H、第三定位点E、交点M、第一特征线以及第二法线限定形成第一区域；由第三端点C、第一定位点F、第四定位点G、交点M、第二特征线以及第一法线限定形成第二区域；由第一端点A、第一定位点F、第三定位点E、交点M、第一法线和第二法线限定形成第三区域；
在第一区域、第二区域和第三区域中生成各向异性网格，在待处理网格面上的其它区域生成各向同性网格。
9.如权利要求6所述的非结构表面各向异性网格生成方法，其特征在于，
所述采用第三模板生成各向异性网格包括：
所述两条特征线分别为包括具有第一端点A和第二端点B的第一特征线以及具有第一端点A和第三端点C的第二特征线；
根据第一特征线及其第二端点B确定第二定位点H，根据第二特征线及其第三端点C确定第四定位点G；
根据所述两条特征线在公共端点形成的夹角的角平分线、第二定位点H、第四定位点G，分别自第二位点H和第四定位点G向所述角平分线方向引线，得到交点M，并得到线GM、线HM和线AM；
由第一端点A、第二端点B、第二定位点H、交点M、第一特征线以及线AM限定形成第一区域；由第一端点A、第三端点C、第四定位点G、交点M、第二特征线以及线AM限定形成第二区域；
在第一区域和第二区域中生成各向异性网格，在待处理网格面上的其它区域生成各向同性网格。
10.一种网格生成装置，其特征在于，所述网格生成装置用于实现权利要求1至9中任一所述非结构表面各向异性网格生成方法，所述网格生成装置包括：
获取模块，获取待处理网格面上用户指定的特征线及其相关参数；
判断模块，判断所述特征线的数量；
第一确定模块，所述特征线的数量为一条时，确定使用构造法生成各向异性网格；
第二确定模块，所述特征线的数量为两条时，确定使用模板法生成各向异性网格;
第三确定模块，所述特征线的数量大于或等于三条时，确定不执行网格生成操作，重新执行所述获取模块所执行的步骤。
CN202311152689.5A 2023-09-08 2023-09-08 一种非结构表面各向异性网格生成方法和网格生成装置 Active CN116882326B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311152689.5A CN116882326B (zh) 2023-09-08 2023-09-08 一种非结构表面各向异性网格生成方法和网格生成装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311152689.5A CN116882326B (zh) 2023-09-08 2023-09-08 一种非结构表面各向异性网格生成方法和网格生成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116882326A true CN116882326A (zh) 2023-10-13
CN116882326B CN116882326B (zh) 2023-11-28

Family

ID=88257230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311152689.5A Active CN116882326B (zh) 2023-09-08 2023-09-08 一种非结构表面各向异性网格生成方法和网格生成装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116882326B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101465005A (zh) * 2009-01-13 2009-06-24 北京大学 噪声网格模型的多尺度特征线检测方法
CN101833790A (zh) * 2010-04-30 2010-09-15 浙江大学 一种基于波动方程的各向异性的四边形网格生成方法
CN110555285A (zh) * 2019-09-12 2019-12-10 北京工商大学 一种复杂飞行器表面结构网格全自动生成方法
CN111783343A (zh) * 2020-07-08 2020-10-16 中国人民解放军国防科技大学 非结构网格方向模板选择方法与流场求解方法
CN114707254A (zh) * 2022-06-01 2022-07-05 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 一种基于模板构造法的二维边界层网格生成方法及系统
CN116562071A (zh) * 2023-03-15 2023-08-08 北京航空航天大学 一种各向异性网格质量的判断方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101465005A (zh) * 2009-01-13 2009-06-24 北京大学 噪声网格模型的多尺度特征线检测方法
CN101833790A (zh) * 2010-04-30 2010-09-15 浙江大学 一种基于波动方程的各向异性的四边形网格生成方法
CN110555285A (zh) * 2019-09-12 2019-12-10 北京工商大学 一种复杂飞行器表面结构网格全自动生成方法
CN111783343A (zh) * 2020-07-08 2020-10-16 中国人民解放军国防科技大学 非结构网格方向模板选择方法与流场求解方法
CN114707254A (zh) * 2022-06-01 2022-07-05 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 一种基于模板构造法的二维边界层网格生成方法及系统
CN116562071A (zh) * 2023-03-15 2023-08-08 北京航空航天大学 一种各向异性网格质量的判断方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
THORNTON, IM等: "A Search Advantage for Horizontal Targets in Dynamic Displays", 《I-PERCEPTION》, vol. 12, no. 2, pages 1 - 10 *
宋超: "非结构化自适应有限元网格生成的AFT方法", 《中国博士学位论文全文数据库》, no. 3, pages 1 - 174 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116882326B (zh) 2023-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108876024B (zh) 路径规划、路径实时优化方法及装置、存储介质
US8269771B2 (en) Remeshing method and apparatus for restoring sharp features of mesh made smooth enough
US20150109290A1 (en) Device and method for removing noise points in point clouds
CN112583620B (zh) 网络拓扑图生成方法、装置、电子设备和存储介质
WO2019169699A1 (zh) 房屋模型的渲染方法、装置、终端设备及介质
CN115952752B (zh) 基于增强斜网格下流场仿真鲁棒性计算的数据处理方法
CN116882326B (zh) 一种非结构表面各向异性网格生成方法和网格生成装置
CN114429535A (zh) 一种三角网格曲面的光滑裁剪方法及装置
CN110555910A (zh) 一种网格切割方法、装置、终端及存储介质
CN113420004A (zh) 隧道点云数据的存储方法、装置、计算机设备及存储介质
CN112861238A (zh) 生成道路轮廓线的方法、装置、设备及可读存储介质
CN111220943A (zh) 定位方法、定位系统、计算机可读存储介质及车辆
US11100361B1 (en) Method and apparatus for processing feature point matching result
CN112861241B (zh) 一种锥形管的展开方法、装置、设备及可读存储介质
CN115374237A (zh) 一种基于北斗网格码的矢量空间数据存储与查询方法
CN113284245A (zh) 巷道三维模型构建方法、装置和电子设备
JP2006338629A (ja) 連成解析カプラ
Srikanth et al. Parallelizing two dimensional convex hull on NVIDIA GPU and Cell BE
CN113255196A (zh) 一种网格优化方法、网格生成器、存储介质
CN114444416B (zh) 一种用于流体动力学模拟的网格聚合方法及装置
CN112836327B (zh) 三维波动方程有限差分数值模拟方法及装置
CN114970283A (zh) 几何模型结构检测方法、装置、设备及存储介质
CN110031073B (zh) 多通管件重量确定方法、装置、计算机设备及存储介质
CN112487674B (zh) 晶格结构的模型生成方法和装置
CN116740114B (zh) 一种基于凸包检测的目标物边界拟合方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant