基于三维网格单元的等值面梯度抽取法

刘鹤丹^1,2,3，王成恩^1,2,3

1. 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室2. 东北大学辽宁省复杂装备多学科设计优化技术重点实验室3. 东北大学信息科学与工程学院

摘 要：针对三维网格等值面抽取中存在的二义性问题,提出三维网格单元等值面梯度抽取法.本算法利用梯度在三维网格单元外表面计算等值点,勾勒等值面轮廓,而后以添加网格内等值点方式明确等值面在网格内部凹凸方向,提出映射后Delaunay三角面片提取法,在二维空间完成等值面抽取.为减少计算及绘制所需存储空间,采用调整步长及合并阈值的方法控制输出三角面片数量.实验结果证明,该算法可一次性抽取等值面准确轮廓,克服了Marching Cubes算法的二义性,生成面片可真实描述三维网格内部等值面走势,通过调整参数保证了等值面精度,降低了存储代价.

关键词：可视化;三维网格;等值面抽取;梯度;拓扑二义性;精度;