隐式建模中的点云
要驱动场或创建隐式几何体,您可以导入点云或从头开始创建点云。
Inspire 隐式建模中的许多环境允许您使用场驱动几何体的属性。例子包括更改格栅结构的相对密度或厚度,或空间中不同点处倒角的半径。如果用于控制此大小的场是根据几何体定义的,那么这非常简单。然而,用户通常只知道空间中特定点的大小要求。其他地方的大小调整不太严格,可以使用不同的插值技术自动生成,并受到提供信息的附近位置的影响。此场景是使用隐式建模中的点云环境来处理的。
点云环境要求您通过指定每个点的 x、y 和 z 坐标以及该点处的场标量值来提供空间中已知位置的数据。这种格式的点云数据可以从 .csv 文件导入,或使用用户界面从头开始创建。标量值可以从仿真结果、基于工程经验的已知量、由方程驱动等得出。对于场中未由云中的点明确表示的每个位置,标量值会使用插值自动创建。插值技术的例子包括反距离加权和最近邻插值。
反距离加权的行为和引力很相似。例如,位于地球和月球之间的点粒子将受到地球和月球的引力效应。来自地球和月球的引力取决于点粒子相对于这两个天体的位置,以及该位置上来自每个天体的引力场的强度。反距离加权插值也是如此,其中每个云点(及其各自的标量值)在空间中某个位置的影响取决于到云中每个点的距离以及标量值的符号和大小。在下面的示例图像中,已使用反向距离权重对已在点位置指定的格栅结构的已知相对密度值进行平滑内插。
最近邻插值更易于可视化。场中的每个位置均采用点云中最近点的标量值。由于空间中的附近位置可能会“捕捉”到不同的标量值,因此这种技术会强制生成的插值标量场发生突变。

创建点云
您可以导入 .csv 文件或从头开始构建点云。修改点云时,您可以更改点的数量和位置、插值策略以及反距离加权插值的指数。将点云保存为 .csv 文件。
创建点云以生成隐式几何体时,请记住隐式建模中的主要概念是将曲面表示为隐式函数的零水平集。该函数会将 3D 空间中的点作为输入并返回标量值。值接近零的点会被视为曲面的一部分,而具有正值或负值的点分别位于曲面外部或内部。
- 从点云数据生成连续的曲面表示以创建隐式几何体。例如,您可以修复拓扑优化数据中存在要移除的凹痕的地方。您可以采用拓扑优化场和点云场的并集来填充。
- 创建一个以点云为驱动对象的场。然后,您可以将隐式对象的参数映射到点云驱动的场。例如,点云中的标量值可能与来自仿真的应力数据相关。对于这个说明性的例子,假设该数据位于 1 kPa 到 5 kPa 的范围内,具体取决于点的位置。如果这些数据用于创建控制支柱格栅结构中梁的半径的场,则需要重新调整这些值以使其处于非常适合这些值的厚度范围内。继续这个例子,您可能知道承受 1 kPa 应力的区域应具有 1mm 的厚度,承受 5kPa 应力的区域需要 5 mm 的厚度。场域中的重新缩放功能应用于将应力范围映射到支柱直径范围(即,1 kPa 映射到 1 mm,5 kPa 映射到 5mm)。请注意,这些值仅用于说明目的,您应该使用适合您的应用的值。