Voronoi图 — CAE术语解说

类别: 术语集 | 2026-01-15
CAE visualization for voronoi diagram - technical simulation diagram

Voronoi图

什么是Voronoi图

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Voronoi图在网格生成中出现,它是什么概念?


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在空间中放置多个点(母点)时,将各母点最近的点的集合作为区域进行分割的图形称为Voronoi图。例如,当有10个城市时,用各城市最近的地点集合来分割国土的想象。各区域的边界是相邻两个母点连线的垂直平分线。


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它与网格生成的关系是什么?


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Voronoi图与Delaunay三角分割具有对偶关系。Delaunay三角分割各三角形外接圆的中心相连就能得到Voronoi图。在网格生成中,为了生成质量好的三角形和四面体,使用Delaunay法,而Voronoi图作为其理论背景出现。


多面体网格与实际应用

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多面体网格与Voronoi图有关联吗?


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联系密切。三维Voronoi图的各单元可直接用作多面体单元。OpenFOAM的snappyHexMesh和STAR-CCM的多面体网格都是基于Voronoi思想。多面体单元比四面体用更少的单元数可实现高精度求解,在CFD中备受关注。


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这样的数学概念真的用在实际网格软件中?


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确实如此。此外,Voronoi图除了用于网格生成,还用于点云数据的曲面重构(PointCloud处理)和骨架结构优化(晶格设计)的距离场计算。几何学的基本概念在多个领域发挥作用是个很好的例子。


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能再多讲一点Delaunay三角分割与它的区别吗?


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Delaunay三角分割是用"各三角形外接圆内部不含其他点"的条件连接三角形的方法,有一个优点就是细长三角形较少。Voronoi图是它的对偶,数学上作为一对学习是理解的捷径。


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  • Delaunay三角分割
  • 多面体网格
  • 网格生成

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