meshvarianten

Meshvarianten bezeichnen unterschiedliche Arten von Netzen, die in der Geometrie, der Simulation und dem Rendering verwendet werden. Netze können zweidimensional (2D) oder dreidimensional (3D) sein. 2D-Netze approximieren Flächen durch Polygone, typischerweise Dreiecke oder Vierecke. 3D-Netze unterscheiden zwischen Oberflächennetzen, die eine Fläche modellieren, und Volumen-Netzen, die den Raum in Elemente zerlegen.

Unterscheidungen: strukturierte Netze weisen eine regelmäßige Gitteranordnung auf, unstrukturierte Netze ermöglichen flexiblere Topologien. Mischformen und Hybridnetze verwenden mehrere Elementtypen in einem Modell.

Elementtypen: Oberflächennetze verwenden Dreiecke und Vierecke; Volumen-Netze verwenden Tetraeder und Hexaeder. Ergänzend kommen Prismenelemente und Pyramiden zum Einsatz. Höhergradige Elemente (P- und Q-Elemente) enthalten zusätzliche Mittelknoten und liefern genauere Approximationen.

Mesh-Generierung und Verfeinerung: Netze entstehen oft im Vorfeld (Preprocessing) oder adaptiv während der Simulation. Wichtige Algorithmen sind Delaunay-Triangulation, Voronoi-basierte Netzgenerierung, Fortschreitende Front und Octree-basierte Ansätze. Die Netzqualität wird durch Kenngrößen wie das Seitenverhältnis, Schärfe und minimale Winkel bewertet; bei Bedarf erfolgen Refinement oder Glättung.

Anwendungen: Finite-Elemente-Analyse (FEA), Computational Fluid Dynamics (CFD), Computer Graphics und Rendering, 3D-Druck sowie medizinische oder industrielle Modellierung.

Formate und Interoperabilität: Netze werden in Formaten wie STL, OBJ, PLY, OFF oder VTK gespeichert; Werkzeuge unterstützen Netzreparatur, Optimierung und Konvertierung zwischen Formaten.