罗月童，韩承村，杜华，严伊蔓

（1.合肥工业大学计算机与信息学院，安徽合肥 230601； 2.中国科学院 等离子体物理研究所，安徽合肥 230031； 3.国家电投集团科学技术研究院有限公司，北京 100033）

0 引 言

边界表示（boundary representation，B-Rep）法和构造实体几何（construction solid geometry，CSG）法是使用最广泛的2 种实体表示法，其中B-Rep 法已广泛应用于各种商用CAD 软件，借助商用CAD软件强大的造型功能，用户能方便快捷地构建三维B-Rep 模型。也有很多科学计算程序用CSG 法，如粒子输运程序MCNP［1］、cosRMC［2］等，这是因为CSG 法具有对科学计算程序非常重要的稳定、简单等优点。目前市场上能直接构建CSG 模型的成熟软件较少，因此希望借助商业CAD 软件建立B-Rep模型，然后将B-Rep 模型自动转换为CSG 模型，以减轻建模工作量。如面向MCNP、cosRMC 等粒子输 运 程 序 的cosVMPT［3］、MCAM［4］、McCAD［5］等软件，这些软件的核心功能都是将B-Rep 模型转换为CSG 模型，即B-Rep→CSG 转换算法。本文源于自主研发的粒子输运COSINE 可视建模（COSINE visual modelling of particle transport，cosVMPT）软件，旨在基于拉伸特征提升B-Rep→CSG 转换算法的稳定性和速度，以提高cosVMPT 软件对大规模模型的处理能力。

B-Rep→CSG 转换问题备受关注［6］，主要有三类转换方法：（1）半空间分割法［7］，通常利用某些面分割B-Rep 模型，基于面的半空间分割组合获得CSG 表示，其核心是分割面的选择，较常见的做法是从B-Rep 模型中提取分割面。文献［8-9］利用CLoop 环构造分割面以改善分割效果，但CLoop 环的识别比较复杂。（2）交替和差分解法［10］，通过求BRep 模型的凸包并与之做布尔减运算得到差体，继续对差体求凸包并与之做布尔差运算，如此反复循环直至差体为空，将凸包和差体组合得到B-Rep 模型的CSG 表示。……