Rhino?7?更新介紹系列??- TriRemesh

2021年新年禮物！去年在準備?Kangaroo 2?的教學(xué)過程中我們注意到 SimpleRemesh 組件存在的 BUG 導(dǎo)致軟件很容易報錯，因此我們給 Daniel Piker（Rhino 原廠開發(fā)工程師，也是Kangaroo 的作者）寫郵件反饋該問題，春節(jié)剛過就收到了他的回復(fù)，Daniel 為了解決該問題整個重寫了代碼并做了大量優(yōu)化，然后發(fā)布了一個新的工具——TriRemesh.新的工具功能更加強大且更容易使用，并且支持 CPU 多核，計算速度更快。Rhino 原廠為了讓用戶能夠盡快使用上這個新工具，直接把它整合到了 Rhino 7.3 的正式版之中。

TriRemesh

新的組件將內(nèi)置于?Rhino 7 SR3 版本的 Grasshopper 中，因此請聯(lián)網(wǎng)更新您的 Rhino 7 到最新版。在 Grasshopper 組件欄?Mesh>Triangulation?中可以找到?TriRemesh 組件。該工具可將 Brep（多重曲面）或網(wǎng)格快速轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的各向同性三角形網(wǎng)格，重新生成的網(wǎng)格由具有相似邊長、角度和面積的三角形組成，并且同時輸出其對偶網(wǎng)格（Ngon）。

TriRemesh 工具可以自動檢測并保留原始形狀中尖銳的特征和邊界，并生成均勻的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。它從輸入 Brep 的邊緣推斷出特征，以及網(wǎng)格面角度檢測特征，因此可以很好地對齊原始形體的邊緣，保留面與面之間的折痕特征。

另外在凹形區(qū)域中也不會形成條狀的拉長單元結(jié)構(gòu)，這通常是大多數(shù) Mesh 轉(zhuǎn)化工具的常見問題。

另外它也支持用戶輸入特定的曲線或點，讓內(nèi)部網(wǎng)格準確對齊這些內(nèi)部線或特定的點。

使用 TriRemesh 工具生成的網(wǎng)格是經(jīng)過結(jié)構(gòu)優(yōu)化的，通常會提供稱為 “5-6-7” 的網(wǎng)格，其中每個內(nèi)部頂點都被 5、6 或 7 個三角形包圍。

TriRemesh 工具還可以同時輸出對偶網(wǎng)格。該對偶網(wǎng)格主要由六邊形以及一些五邊形和七邊形組成。并且同樣進行了優(yōu)化，以使這些 Ngon 也具有相似的面積和邊長。

使用 TriRemesh 工具生成的對偶網(wǎng)格提取其邊界線并配合我們之前介紹過的 Rhino 7 新增工具 MultiPipe ，可以將任意形體輕松轉(zhuǎn)換為 3D 可打印的表面晶格結(jié)構(gòu)，這是一種非常簡便快速的方法。

網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的優(yōu)化測試

TriRemesh 工具還提供了目標幾何形狀的輸入功能，允許把初始形狀轉(zhuǎn)化的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)收縮并包裹到目標幾何形狀上。即便目標網(wǎng)格上有各種結(jié)構(gòu)問題（表面上有孔洞或包含非流行邊緣和重復(fù)面的不良網(wǎng)格），它都可以正常進行收縮包裹計算。在傳統(tǒng)的網(wǎng)格修復(fù)方法中這些都是比較困難的部分，這或許會成為修復(fù)有問題網(wǎng)格的一種快速有效的方法。

Daniel 還做了一個收縮包裹的測試：取一個由許多零件和內(nèi)部細節(jié)組成的復(fù)雜汽車的網(wǎng)格模型，包括引擎和座椅都在內(nèi)部，通過非常簡單的方法，即將邊框 BOX 做為初始幾何形狀包裹到網(wǎng)格上，就可以形成一個封閉的實體網(wǎng)格。

提示：這是一個很極端的測試，因此您也會看到一些限制和不足，對于像這樣的真正復(fù)雜的模型，當(dāng)整體形狀上存在非常精細的細節(jié)時，必須設(shè)置足夠小的邊緣長度值。這不可避免地會導(dǎo)致計算變慢，該案例計算花費了將近一分鐘的時間。

此類問題的處理傳統(tǒng)的方式是使用等值面的方法，但是將等值的閾值設(shè)置得足夠高生成的網(wǎng)格同樣會丟失掉例如很小的孔洞等細節(jié)?；蛟S將這兩種方法結(jié)合起來還有一些有趣的可能性，有待進一步的探索測試。

另外，當(dāng)原始模型上具有開放結(jié)構(gòu)時，如果是一些小孔，那么應(yīng)該會被平滑覆蓋掉，但是對于較大的開口，例如汽車上的車窗開口。被包裹的網(wǎng)格通常在孔洞部分具有較低的三角形質(zhì)量。未來會對此進行改進，但是當(dāng)前您可能要在第一次收縮包裹后再做一次 TriRemesh 來解決。

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