计算机辅助设计与图形学学报

作者：李欣烨, 王慧

关键词：共轭四边网, 测地四边网, 混合四边网, 曲面优化设计, 建筑几何

过特殊曲线的曲面设计是CAD领域中的经典问题，在自由建筑曲面的优化设计中有重要的应用。针对自由建筑曲面设计中四边网格的非平面性引发的幕墙加工成本高和结构力学性能不足的难题，提出一种基于共轭四边网与测地四边网的混合对角网的曲面优化设计方法。首先构建混合四边网的模型，并提出一种结合几何约束与交互设计的优化算法，实现混合四边网的高效构造；然后针对自由建筑曲面的具体设计需求，提供一个全面的设计方案，包括初始网格生成、交互式形态调整和结构形式设计。基于以上方法构建3项曲面屋顶设计案例，案例分析结果表明，所提方法不仅确保幕墙单元的平面性，而且通过优化测地对角索的布局显著地提高了结构的稳定性；该方法兼具几何精确性和工程可行性，为大型复杂自由建筑曲面的轻量化和低成本设计提供了一种解决方案。

来源：2026年第1期

《计算机辅助设计与图形学学报》期刊编辑部

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