使用DXF文件组装块状结构的六面体网格---基本规则

1 引言

这个例子讨论如何从DXF文件提供的初始CAD模型建立一个块状结构的六面体网格。主要使用BlockRanger(_BR命令)创建和组装不同类型的网格。由于BlockRanger只能对五面，六面或四面的Rhino实体划分网格，因此要把这种不同类型的实体组装成一个复杂的几何形状需要使用多种技巧。下图左边所示的是dxf参考模型，右图所示的是最终产生的六面体网格。

这个模型代表着具有曲率的边坡，典型地出现在露天采矿工程边坡的拐角处，理论上边坡曲率对稳定性的影响只能通过三维模型来分析。这种边坡详细的稳定性分析参看《Influence of Slope Curvature on Stability(FLAC3D)》和《Stability of an Open Pit in a Jointed Rock Mass(3DEC)》。这个笔记仅强调模型的建立，不涉及稳定性分析，用BlockRanger创建全六面体结构化网格的例子参看《使用BlockRanger(BR)产生结构化网格》, 基本思路与该例相同，主要的难点在于组装过程。

2 导入DXF文件

(1) 因为建立的模型尺寸较大，因此选择模板文件Large Objects - Meters.3dm，保存文件为curvedslope.3dm；

(2) 使用File>Import命令输入T4_3DSlope.dxf文件，所有的选择都取默认值；

(3) 使用菜单View>Display Options…打开Rhino Options对话框，选择View>Display Modes>Shaded>Objects>Curves,设置曲线宽度为4(默认值为1), 加宽曲线的宽度看起来更舒服一些。  

(4) 使用菜单Edit>Layers>Edit Layers…, 在Layers面板内, 把自动产生的层名lines"改变为"Reference", 删除其它的层，仅保留"Default"和"Reference",确保所有的对象都在 "Reference"层上。

(5) 使用Move命令把整个模型的左下角移动到原点0.  建议将从DXF(或其他格式)导入的对象移动使其更接近零坐标，这将提高Rhino操作的准确性。但这一步遇到了问题，不能把模型精确地移动到0点，目前不清楚什么原因，不过这不影响后续的操作。

3 网格块布局

BlockRanger对实体进行操作，并对每个实体块单独进行网格化处理。允许的实体类型有：

(1) 由四条边的面组成的六面体(拓扑六面体)

(2) 由两个三条边的面和三个四条边的面连接而成的五面体(拓扑三角形棱柱体）

(3) 由三条边的面组成的四面体(拓扑四面体)

因此，构建模型时必须选择正确合适的网格块布局以满足实体类型的要求。划分网格块的基本原则是：

(1) 面必须是简单的面，不能进一步分解为更简单的面;

(2) 组成面的边必须不能被进一步"分解(使用命令explode)"为更简单的曲线。

对于目前的dxf框架，有多种分解方式的组合可以构成模型，而每种方式都可满足上述BlockRanger对实体的要求。