第六部分：VTK进阶（第178章 网格质量评估vtkMeshQuality）
文章目录
- 简介
- 1 质量指标与意义（Metrics）
- 2 元类型与阈值（Cell Types & Thresholds）
- 3 质量场映射与可视化（Mapping）
- 4 修复建议与反馈（Fix Suggestions）
- 5 报告导出（Export）
- 6 完整 C++ 实例：FE 网格质量评估
简介
有限元/CFD 等领域需要对单元网格质量进行量化评估，以保障数值稳定与收敛。vtkMeshQuality 提供多种质量指标（长细比、最小角、Jacobian、半径比等）并将其输出为标量场，便于阈值过滤、可视编码与报告。本章从指标与意义、单元类型与阈值、质量场映射、修复建议与反馈、报告导出展开，最后给出完整 C++ 实例。
1 质量指标与意义（Metrics）
常见指标：
- Aspect Ratio（长细比）：过大导致数值各向异性；
- Minimum/Maximum Angle：极端角度易致不稳定；
- Condition Number：线性系统病态程度；
- Jacobian/Scaled Jacobian：形变保正与单元翻转检测；
- Radius Ratio/Inradius：球内外接相关度量。
指标范围通常为 [0,1] 或 [0,∞)。实际使用需结合单元类型（Tetra、Hexa、Tri、Quad）理解阈值含义。
2 元类型与阈值（Cell Types & Thresholds）
不同单元的理想形状不同：
- 四面体（Tetra）：倾向等边；
- 六面体（Hexa）：近立方；
- 三角形/四边形：均匀角度与边长。