Polygonica Mesh处理模块开发包介绍
Polygonica是一个处理多边形网格的实体建模的开发工具包，已受到 CAD/CAM/CAE, 3D打印机厂商的信任，获得包括ANSYS、Hexagon、Synopsys、Oqton、Stratasys、3D Systems、Xometry、SimScale 和 Desktop Metal 等厂商的认可。
自动网格修复 | 修复自相交 | 移除噪音壳体 | 生成流线形面 | 曲率敏感的孔洞填充 | 收缩包裹 | 整理参差不齐的边界
Mesh多边形面的缝合
- Polygonica的自动网格修复功能在处理单个零件和整个装配体时都非常出色，其自动修复功能因在业内顶尖而闻名，多次在大规模基准测试中获胜。Polygonica的修复功能可以高效解决以下问题：
– 方向问题
– 微小间隙和裂缝
– 保存周围曲率的情况下修复大孔洞
– 微小自相交和噪声几何体
– 大规模自相交区域
– 非流形边和顶点
– 折叠几何体
2. Polygonica提供专门的功能来处理由于顶点坐标精度变化引起的问题。大多数CAD格式以双精度存储坐标，而大多数网格格式如STL、3MF和OBJ则以单精度存储坐标。当坐标的精度发生变化时，其在空间中的位置可能会轻微偏移，从而引入新的网格问题，如微小自相交和非流形几何体。使用Polygonica，您可以可靠安全地在不同坐标系统之间传输网格。
3. Polygonica修复操作基于多边形，它只在必要的地方修改网格，而其他多边形保持不变。
4. Polygonica还提供基于体素的重建功能，该功能将网格采样到三维网格中，在网格存在数百万个自相交或大量非流形或开放几何体的极端情况下非常有用。基于体素的方法创建的表面近似原始表面，但其中的多边形与原始网格中的多边形不完全匹配。
5. 针于使用标准自动修复无法获得有意义结果的数据不足的情况，提供了一系列操作。这些操作包括收缩包裹、使用参考网格闭合以及锯齿边界平滑。
Mesh多边形面的布尔运算
- 网格布尔操作
诸如并集、减法和交集等操作可以应用于开敞曲面和密闭网格实体。 - 大型组件的多重网格布尔并集
整个组件可以通过单次 API 调用高效地进行并集操作，这远比在同一组件中按对象对执行一系列并集操作要快得多。 - 对于未完全连接部件的网格布尔并集
粘合功能允许未完全连接的部件无间隙地连接在一起。这可以解决在并合集成表面本应重合但实际未完全重合的部件时的问题，这可能是由于建模问题或各表面网格化方式不同造成的。 - 其他网格布尔操作
- 可以将两个实体连接在一起，这只是将第二个实体的顶点和面添加到第一个实体中。
- 可以通过移除指定平面一侧的所有材料对实体进行切割。这等同于使用表示平面的对象执行布尔减法。
- 除了使用截面平面拆分实体外，Polygonica 还支持使用另一个实体拆分实体。这等同于同时执行布尔交集操作和布尔减法操作。
联合实体 | 减去实体 | 交叉实体 | 剖切实体 | 拆分实体 | 粘合实体
特征识别 | 碰撞检测 | 网格比较 | 3D 可打印性 | 切片 | Parasolid 桥接
Mesh多边形面的分析
- Polygonica 引入了一项功能，可以从仅有的三角化数据中自动重建原始的表面信息。特征检测算法会处理网格，并自动返回检测到的特征的表面参数化信息，以及它们的表面积、边界框和误差值。应用包括逆向工程、自动化和几何搜索。
- Polygonica 提供高度优化的碰撞检测和干涉分析功能。它可用于同时检测大量复杂实体之间的碰撞。该功能主要面向 CAD 和 BIM 开发者，可在几秒钟内完成成千上万静态和动态零件的碰撞分析。
- Polygonica 可以比较类似的网格，以确定它们之间的确切差异。这项功能可用于将扫描的制造零件与原始 CAD 模型进行对比。
- 除了重网格化，Polygonica 还提供了一套用于 2D 和 3D 模型的标准几何操作，包括创建 3D 支撑体积。这些功能包括大面积打印床的切片、旋转体创建、轮廓轮廓创建、实体凸包创建、实体间干涉检查以及实体比较。
- Polygonica 的 Parasolid 桥接工具还可以生成 Parasolid 模型，但它是基于通用多边形网格而不是正在处理的毛坯模型。
Polygonica 包含先进的算法，比如光线追踪、偏移、布尔运算和实体比较，这些算法可以组合使用，自动判断网格是否适合 3D 打印。
Mesh多边形面的偏置
- Polygonica 的主要偏移算法是多边形偏移，其中原始曲面上的每个多边形都会被用来创建一个相同但偏移后的多边形。使用这种球面偏移，有时也称作 Minkowski sum偏移，偏移曲面在所有点上都与原始曲面保持恒定距离。同时，Polygonica 还提供了从偏移多边形到原始多边形的映射。
- 使用顶点法向偏移时，偏移曲面是通过沿每个顶点的法向移动原始曲面来创建的。这种偏移方式可以用于偏移固体的选定区域，而不是整个固体。同时也提供了基于体素的偏移。
- 各向异性偏移可以实现沿每个轴不同距离的偏移。
- 支持中空化——向内偏移然后进行布尔减法——以及壳化，这是一种裁剪型中空化。
- Polygonica 还提供高级的薄片加厚功能，可以将单面薄片体或曲面加厚到均匀厚度。
球形偏移 | 顶点法线偏移 | 空心化和壳体化 | 薄片加厚 | 各向异性偏移 | 偏移选定区域 | 跟踪偏移多边形 |
重新网格 | 简化 | 收缩包裹 | 对选区域的操作 | 保留重要边界
Mesh的重生成
Polygonica 中的表面重网格功能可用于显著提高网格质量，特别是那些包含许多长而窄三角形的网格，通常是 CAD 设计系统提供的镶嵌图。Polygonica 的重网格目标是获得接近等边三角形，同时保持原始模型的整体形状和特征。提高网格质量有助于增强下游操作的稳健性，并便于进行局部建模操作，例如形变。
- 提供了多种选项，包括曲率敏感的重网格和将重网格后的顶点调整到原始 CAD 表面补丁上的功能。
- 简化/降面可以在保持模型形状在指定距离公差以内的情况下减少模型的多边形数量。可选地，降面后的模型可以完全位于原始模型之外，这在创建用于碰撞检测的轻量代理时非常有用。简化也可以用于离线处理情境，逐步在磁盘上降面大型模型，直到它足够小可以加载到可用的 RAM 中。
- 收缩包裹功能可以去除内部细节，并能生成紧密贴合的水密外壳，适用于任意几何体，包括稀疏点数据集合。其他用途包括生成用于 VR/AR 的代理细节网格，以及通过提供比凸包更紧密的包络来加速碰撞检测。
- 重新生成多边形网格和降面可以在模型的选定区域进行操作，允许在关键区域（如涡轮叶片边缘）进行改进而不影响模型的其他部分。这两种操作也可以遵循多种表面边界条件，例如颜色、纹理坐标、CAD 表面补丁或用户定义的区域，从而在不修改零件关键边界的情况下完成完整的重网格。
点云数据的处理
- 配准是在处理从同一对象的多次扫描中获得的点云时，通过将数据集相互对齐来进行的一个重要过程。Polygonica 允许用户在半自动模式下进行配准，也可以通过几乎对齐的数据集进行完全自动的配准。过滤功能会自动去除不需要的离群点，这在扫描数据中是一个常见问题。采样可以通过消除过度采样区域的点来减少点云的大小。这使得 Polygonica 能够处理由数千万个点组成的点云。
- Polygonica 的平滑功能可以直接应用于点云以去除噪声——这在扫描数据集中很常见。
- Polygonica 可以根据全部或部分点云创建网格，也就是说，Polygonica 可以进行网格化。生成的实体网格可以用于 Polygonica 的许多网格处理算法，给用户更大的灵活性，并可以进一步应用 Polygonica 的处理。
- 特别增加了一个填孔算法，用于识别和重建低质量扫描数据，通过对噪声扫描网格进行特征识别实现。
Polygonica 提供的工具非常灵活，可以应用于全部或部分点云，并且几乎可以按任意顺序操作。用户可以对整个点云进行操作，也可以选择点云的部分区域进行特定操作，可能性几乎是无限的。
配准 | 过滤 | 采样 | 平滑 | 网格化 | 填充孔洞
