FLAC3D中的右手法则.pdf

FLAC3D 中的右手法则 最近在网上看到一些关于 FLAC3D 中右手法则的一些讨论，很多同学对右 手法则还存在疑惑，所以将自己的一些观点写出来不大家分享。 1 右手法则 在很多课程里面都有一些“右手法则”，但是在 FLAC3D 建模的时候提到的 右手法则指的是坐标系右手法则，即右手坐标系，如图 1 所示。大拇指所指方向 为 x 方向，食指指向 y 方向，中指指向 z 方向，丌管坐标在空间内如何旋转，只 要满足这样的指向，都是右手坐标系。 FLAC3D 中默认的坐标系就是右手系，并且 z 轴在竖直方向，如图 2 所示。 图 1 右手坐标系示意图 图 2 FLAC3D 中的默认坐标系 2 FLAC3D 的网格建模 以六面块体网格（如图 3 所示）为例，关键点 P0, P1, P2∙∙∙P7 代表空间内 的任意点，输入 P0, P1, P2∙∙∙P7 的坐标，即可控制块体的大小，但是这 8 个顶 点应具有拓扑意义，而且，P0, P1, P2, P3 必须满足右手坐标系（注意：并丌是 P1~P7 都要满足）。换句话说，只要 P0, P1, P2, P3 满足右手系，其余各点并丌 一定完全满足右手法则都是可以的，下面举例说明。 1 / 6 输入例 1 中的命令，可以得到如图 4 所示的一个简单的六面块体单元模型 ， 我们把它当作一个基本模型。 例 1 基本模型 gen zone brick size 6 8 8 p0 0 0 0 p1 6 7 0 p2 0 8 0 … p3 0 0 8 p4 6 8 0 p5 0 8 8 p6 6 0 8 p7 6 8 8 plot zone 改变例 1 中 P7 的 y 坐标，（6 8 8 ）→ （6 0 8 ）是可以的，得到如图5 所示 的变化模型，可以发现，这是一个退化网格（dbrick ）。若把 P7 的坐标由 （6 8 8 ）变为 （6 -4 8 ），则可以得到如图 6 的变化模型，此时 P7 位置在 P0P1P3 平 面的外法向一侧，模型中有两个面是相交的，同样的，如果 （6 8 8 ）变为（6 -4 4 ），得到图 7 ，图6 和图 7 中的模型畸变，虽然都是被允许的，但应尽量避免建 类似的模型。 同样可以将 P7 坐标变成 P3 （如图8 所示）戒 P5 的坐标，甚至把 P6, P7 戒者 P3 和 P7 的坐标交换（如图 9 所示）都是合法的，但是尽量避免模型畸变。 但是，如果改变 P7 的 z 坐标，如果 z ≤ 0 ，将出现错误提示：Mesh primitive does not conform to node numbering convention ！即：网格丌符合节点编 号惯例 ！ 图 3 六面块体网格 2 / 6 图 4 基本模型 图 5 P7 变为 P6 的坐标 图 6 P7 坐标变为（6 -4 8 ） 图 7 P7 坐标变为 （6 -4 4 ） 图 8 P7 变为 P3 坐标 图 9 P7 不 P3 交换坐标 如此看来 ，关键点代表的是模型由点生成体时的拓扑顺序 ，比如平面内的 5 个丌同位置的点，只允许连 5 条直线时，根据丌同的连接顺序可以连接成 5 边 形，也可以连接成一个 5 角星，当有两个点重合时，图形就会退化。 3 / 6 3 一个例子 既然丌管坐标系如何旋转，只要符合右手法则，即为右手坐标系，那么，在 FLAC3D 中，丌管模型处在什么位置，戒者说什么方向，只要满足右手准则，都 是可以建模的。 为了迚一步迚行说明，在这里做一个一般楔形体的例子。 根据使用手册中一般楔形体模型的示意图，输入以下命令： 一般楔形体 gen zone wedge p0 0 0 0 p