深入剖析三维几何内核(6)--几何修复清理
对CAE工程师而言，几何修复清理是一个比较头疼的工作。因为这项工作不确定性因素很多，不仅要求工程师对几何数据和修复工具比较熟悉，对经验也有较高的要求。
相对于三维几何其它内容，几何修复清理是一门操作性和实践性较强的工作。
下面说明几种常见的几何修复清理场景：
1. 从外部导入的三维模型数据，在导入的过程中，因为转换问题比如精度，单位，数据不兼容等出现数据丢失，转换误差，模型损坏等。
2. 模型本身有问题，比如画线的时候没有使用捕捉，导致线线不连接；模型里几何应该对齐，但是因为容差导致出现细缝和小边；曲线处理不当导致模型几何之间出现干涉；模型数据不完整，导致出现实体面丢失，拓扑不完整和几何数据出错，出现自由边，自由面，重复对象等。
3. 仿真中不需要或者对网格划分影响较大几何特征，比如倒角圆角，logo等，细小边，面，体都需要在保证拓扑几何完整正确的前提下移除。
4. 无用几何数据。比如做飞机外流场仿真，只需要模型的外表面几何数据。而内部的诸如发动机零部件等都可以省去。可以直接删除内部几何，对于局部完整数据可以直接用其它模型替代。
5. 模型对象之间位置偏差，之前提到的模型之间的干涉，细缝等，对于复合材料，多物理场以及装配体，接触碰撞分析都是必须要修复的内容。
6. 深入剖析三维几何内核(4)--曲面的艺术一文中介绍了曲面相关知识，曲线的信息在转换，导入的时候更容易出问题，比如方程转换出错，连续性出错，阶次降低，在进行计算后出现容差精度问题。
一般的三维CAD软件中都会提供几何修复功能，专业的几何修复软件比如
CADDOCTOR，CADFIX 也都专门针对几何清理，还有一些专业的前处理软件比如HyperMesh，ANSA等几何修复清理也是必备功能，有些仿真软件也会提供基本的几何修复清理。但是这些软件的侧重点不太一样，CAD软件的主要目的是将几何拓扑修复干净，保证没有错误；而前处理器和仿真软件则是需要保证网格划分所需的输入几何正确。
在笔者看来，几何清理修复分为两种，分别是技术上和工程上的。
技术上是指把错误的对象修复正确，无用的对象清理干净，解决容差问题等，这个很好理解。
而工程上是指不一定要把错误的对象修复正确，而是采用一切手段将模型清理修复到一定目标即可。
举几个简单例子：
从第三方导入的模型有问题，首先想到的是将模型导入到模型创建软件中，在软件中进行编辑，这样的好处是可以无损编辑，最大可能的保留原始模型信息，比如历史信息，参数信息。也可以解决因为软件版本不同，设置不同以及机器环境等造成的问题，有点类似于常说的第一性原理，把问题解决在最开始的地方。
如果做不到的话，在导入模型后，首先进行分析，分析出错的地方，能不能删？用简单模型替代？只做部分修复？用已有的网格替代？通过简单的平移，旋转，缩放等操作解决？通过修改容差解决？设置一些异常属性，比如结构分析中当做刚体使用，对称阵列结构能不能使复 制正确的对象粘贴？等等。这些操作并不是一定要修复错误，而是保证整体模型可供后续仿真使用即可。
从研发的角度看：
拓扑相对容易修复，即按照原始定义的拓扑结构重新组织结构即可
几何是比较难修复的，尤其是转换过程中出现的错误，通常没有太好的办法，即使修复了，也仍然会有很多警告信息
需要提供模型检查工具，对于有错误或警告的内容，要尽可能给出详细的信息；即使不能修复，用户也可以根据检查报告信息给出相应的对策。
特征识别和模式识别是三维几何里比较有挑战性的工作。目前少有全自动的识别功能，依赖于一定的输入参数和人工干预。
容差系统是三维几何内核一个重要的底层系统，很多修复内容和容差系统相关。通常说的多尺度仿真在几何方面直接依赖容差系统。
总的来说，几何修复清理功能是三维几何内核一个可选模块，也是CAE/CFD前处理软件中的一个重要功能，前处理软件主要是导入几何，修复几何和生成网格，少有直接在前处理器中建模。由于该工作很大程度上依赖于业务，因此三维几何内核一般只提供比较基础的检查，修复功能，更多的是在内核的基础上建立适用业务的功能。
