想要份Fluent及网格处理器Gambit的教程

概述

本教程主要介绍了FLUENT的使用，其中附带了相关的算例，从而能够使每一位使用者在学习的同时积累相关的经验。本教程大致分以下四个部分：第一部分包括介绍信息、用户界面信息、文件输入输出、单位系统、网格、边界条件以及物理特性。第二和第三部分包含物理模型，解以及网格适应的信息。第四部分包括界面的生成、后处理、图形报告、并行处理、自定义函数以及FLUENT所使用的流场函数与变量的定义。

下面是各章的简略概括

第一部分：

l 开始使用：本章描述了FLUENT的计算能力以及它与其它程序的接口。介绍了如何对具体的应用选择适当的解形式，并且概述了问题解决的大致步骤。在本章中，我们给出了一个可以在你自己计算机上运行的简单的算例。

l 使用界面：本章描述了用户界面、文本界面以及在线帮助的使用方法。同时也提供了远程处理与批处理的一些方法。（请参考关于特定的文本界面命令的在线帮助）

l 读写文件：本章描述了FLUENT可以读写的文件以及硬拷贝文件。

l 单位系统：本章描述了如何使用FLUENT所提供的标准与自定义单位系统。

l 读和 *** 纵网格：本章描述了各种各样的计算网格来源，并解释了如何获取关于网格的诊断信息，以及通过尺度化（scale）、分区（partition）等方法对网格的修改。本章还描述了非一致（nonconformal）网格的使用

l 边界条件：本章描述了FLUENT所提供的各种类型边界条件，如何使用它们，如何定义它们and how to define boundary profiles and volumetric sources

l 物理特性：本章描述了如何定义流体的物理特性与方程。FLUENT采用这些信息来处理你的输入信息。

第二部分：

l 基本物理模型：本章描述了FLUENT计算流体流动和热传导所使用的物理模型（包括自然对流、周期流、热传导、swirling、旋转流、可压流、无粘流以及时间相关流）。以及在使用这些模型时你需要输入的数据，本章也包含了自定义标量的信息。

l 湍流模型：本章描述了FLUENT的湍流模型以及使用条件。

l 辐射模型：本章描述了FLUENT的热辐射模型以及使用条件。

l 化学组分输运和反应流：本章描述了化学组分输运和反应流的模型及其使用方法。本章详细的叙述了prePDF的使用方法。

l 污染形成模型：本章描述了NOx和烟尘的形成的模型，以及这些模型的使用方法。

第三部分：

l 相变模拟：本章描述了FLUENT的相变模型及其使用方法。

l 离散相变模型：本章描述了FLUENT的离散相变模型及其使用方法。

l 多相流模型：本章描述了FLUENT的多相流模型及其使用方法。

l Flows in Moving Zones（移动坐标系下的流动）：本章描述了FLUENT中单一旋转坐标系，多重移动坐标系，以及滑动网格的使用方法。

l Solver的使用：本章描述了如何使用FLUENT的解法器（solver）。

l 网格适应：本章描述了explains the solution-adaptive mesh refinement feature in FLUENT and how to use it

第四部分：

l 显示和报告数据界面的创建：本章描述了explains how to create surfaces in the domain on which you can examine FLUENT solution data

l 图形和可视化：本章描述了检验FLUENT解的图形工具

l Alphanumeric Reporting：本章描述了如何获取流动、力、表面积分以及其它解的数据。

l 流场函数的定义：本章描述了如何定义FLUENT面板内出现的变量选择下拉菜单中的流动变量，并且告诉我们如何创建自己的自定义流场函数。

l 并行处理：本章描述了FLUENT的并行处理特点以及使用方法

l 自定义函数：本章描述了如何通过用户定义边界条件，物理性质函数来形成自己的FLUENT软件。

如何使用该手册

l 根据你对CFD以及FLUENT公司的熟悉，你可以通过各种途径使用该手册

对于初学者，建议如下：

l 为了对FLUENT的计算能力以及启动方式有所了解，最好是阅读“开始”这一章。本章为你提供了选择解形式的建议，同时为你提供了一个简单的自学教程，在该教程中我们使用FLUENT解决了一个简单的问题。

l 要想知道如何使用界面与远程控制，请参阅“使用界面”一章

l 读写文件的方法在“读写文件”一章

l 在开始解决问题之前我们需要输入网格，要想知道如何输入及检查网格请参阅“读与 *** 纵网格”一章。要想知道解适应过程，请参阅“网格适应”一章

l 选择物理模型请参阅“基本物理模型—动坐标系下的流动”

l 对于边界条件的信息请参阅“边界条件”一章。对于流体性质请参阅“物理特性”一章

l 设定解的参数请参阅“Using the Solver”一章

l 显示和分析结果请参阅“数据显示和数据报告界面的创建—-Alphanumeric Reporting”一章

l 检查FLUENT中流动变量的定义请参阅“流场函数定义”一章

l 关于FLUENT并行计算解请参阅“并行处理”一章

l 关于如何使用FLUENT的在线帮助请参阅“用户界面”一章

l 对于特定的问题和你所要使用的工具，请查阅相关内容的列表以及索引

对于有经验的使用者，建议如下：

如果你是一个有经验的使用者，只需要查找一些特定的信息，那么有三种不同的方法供你使用该手册。目录列表和主题列表是按程序顺序排列的，从而使你能够按照特定程序的步骤查找相关资料。本手册为你提供了两个不同的索引：一、命令索引，该索引为你提供特定了面板和文本命令的使用方法。二、分类索引，该索引为你提供了特定类别的信息（在线帮助中没有此类索引，只能在印刷手册中找到它）。

本手册的排版协定

为了方便用户的学习，本教程有几个约定成俗的排版协定。

l 在下拉菜单中进入控制面板的过程我们采用 "/"。例如, Define/Materials告诉我们在Define下拉菜单中选择Materials。

l 因尚未翻译完全，其它排版情况待定。

什么时候使用Support Engineer

Support Engineer能够帮助你计划你的CFD模型工程并为你解决在使用FLUENT中所遇到的困难。在遇到困难时我们建议你使用Support Engineer。但是在使用之前有以下几个注意事项：

l 仔细阅读手册中关于你使用并产生问题的命令的信息

l 回忆导致你产生问题的每一步

l 如果可能的话，请记下所出现的错误信息

l 对于特别困难的问题，保存FLUENT出现问题时的日志以及手稿。在解决问题时，它是最好的资源。

第一章 开始

本章对FLUENT做了大致的介绍，其中包括：FLUENT的计算能力，解决问题时的指导，选择解的形式。为了便于理解，我们在本章演示了一个简单的例子，该例子的网格文件在安装光盘中已准备好。

引言

FLUENT是用于模拟具有复杂外形的流体流动以及热传导的计算机程序。它提供了完全的网格灵活性，你可以使用非结构网格，例如二维三角形或四边形网格、三维四面体/六面体/金字塔形网格来解决具有复杂外形的流动。甚至可以用混合型非结构网格。它允许你根据解的具体情况对网格进行修改（细化/粗化）。

对于大梯度区域，如自由剪切层和边界层，为了非常准确的预测流动，自适应网格是非常有用的。与结构网格和块结构网格相比，这一特点很明显地减少了产生“好”网格所需要的时间。对于给定精度，解适应细化方法使网格细化方法变得很简单，并且减少了计算量。其原因在于：网格细化仅限于那些需要更多网格的解域。

FLUENT是用C语言写的，因此具有很大的灵活性与能力。因此，动态内存分配，高效数据结构，灵活的解控制都是可能的。除此之外，为了高效的执行，交互的控制，以及灵活的适应各种机器与 *** 作系统，FLUENT使用client/server结构，因此它允许同时在用户桌面工作站和强有力的服务器上分离地运行程序。

在FLUENT中，解的计算与显示可以通过交互界面，菜单界面来完成。用户界面是通过Scheme语言及LISP dialect写就的。高级用户可以通过写菜单宏及菜单函数自定义及优化界面。

程序结构

该FLUENT光盘包括：FLUENT解算器；prePDF,模拟PDF燃烧的程序；GAMBIT, 几何图形模拟以及网格生成的预处理程序；TGrid, 可以从已有边界网格中生成体网格的附加前处理程序；filters (translators)从CAD/CAE软件如：ANSYS，I－DEAS，NASTRAN，PATRAN等的文件中输入面网格或者体网格。图一所示为以上各部分的组织结构。注意：在Fluent使用手册中 "grid" 和 "mesh"是具有相同所指的两个单词

图一：基本程序结构

我们可以用GAMBIT产生所需的几何结构以及网格（如想了解得更多可以参考GAMBIT的帮助文件，具体的帮助文件在本光盘中有，也可以在互联网上找到），也可以在已知边界网格（由GAMBIT或者第三方CAD/CAE软件产生的）中用Tgrid产生三角网格，四面体网格或者混合网格，详情请见Tgrid用户手册。也可能用其他软件产生FLUENT所需要的网格，比如ANSYS(Swanson Analysis Systems, Inc)、I-DEAS (SDRC)；或者MSC/ARIES,MSC/PATRAN以及MSC/NASTRAN (都是MacNeal-Schwendler公司的软件)。 与其他CAD/CAE 软件的界面可能根据用户的需要酌情发展，但是大多数CAD/CAE软件都可以产生上述格式的网格。

一旦网格被读入FLUENT，剩下的任务就是使用解算器进行计算了。其中包括，边界条件的设定，流体物性的设定，解的执行，网格的优化，结果的查看与后处理。

PreBFC和GeoMesh是FLUENT前处理器的名字，在使用GAMBIT之前将会用到它们。对于那些还在使用这两个软件的人来说，在本手册中，你可以参考preBFC和GeoMesh的详细介绍。

本程序的能力

FLUENT解算器有如下模拟能力：

l 用非结构自适应网格模拟2D或者3D流场，它所使用的非结构网格主要有三角形/五边形、四边形/五边形，或者混合网格，其中混合网格有棱柱形和金字塔形。（一致网格和悬挂节点网格都可以）

l 不可压或可压流动

l 定常状态或者过渡分析

l 无粘，层流和湍流

l 牛顿流或者非牛顿流

l 对流热传导，包括自然对流和强迫对流

l 耦合热传导和对流

l 辐射热传导模型

l 惯性（静止）坐标系非惯性（旋转）坐标系模型

l 多重运动参考框架，包括滑动网格界面和rotor/stator interaction modeling的混合界面

l 化学组分混合和反应，包括燃烧子模型和表面沉积反应模型

l 热，质量，动量，湍流和化学组分的控制体源

l 粒子，液滴和气泡的离散相的拉格朗日轨迹的计算，包括了和连续相的耦合

l 多孔流动

l 一维风扇/热交换模型

l 两相流，包括气穴现象

l 复杂外形的自由表面流动

上述各功能使得FLUENT具有广泛的应用，主要有以下几个方面

l Process and process equipment applications

l 油/气能量的产生和环境应用

l 航天和涡轮机械的应用

l 汽车工业的应用

l 热交换应用

l 电子/HVAC/应用

l 材料处理应用

l 建筑设计和火灾研究

总而言之，对于模拟复杂流场结构的不可压缩/可压缩流动来说，FLUENT是很理想的软件。对于不同的流动领域和模型，FLUENT公司还提供了其它几种解算器，其中包括NEKTON,FIDAP、POLYFLOW、IcePak以及MixSim。

FLUENT使用概述

FLUENT采用非结构网格以缩短产生网格所需要的时间，简化了几何外形的模拟以及网格产生过程。和传统的多块结构网格相比，它可以模拟具有更为复杂几何结构的流场，并且具有使网格适应流场的特点。FLUENT也能够使用适体网格，块结构网格(比如：FLUENT 4和许多其它的CFD结算器的网格)。FLUENT可以在2D流动中处理三角形网格和四边形网格，在3D流动中可以处理四面体网格，六边形网格，金字塔网格以及楔形网格（或者上述网格的混合）。这种灵活处理网格的特点使我们在选择网格类型时，可以确定最适合特定应用的网格拓扑结构。

在流场的大梯度区域，我们可以适应各种类型的网格。但是你必须在解算器之外首先产生初始网格，初始网格可以使用GAMBIT、 Tgrid或者某一具有网格读入转换器的CAD系统。

计划你的CFD分析

当你决定使FLUENT解决某一问题时，首先要考虑如下几点问题： 定义模型目标：从CFD模型中需要得到什么样的结果？从模型中需要得到什么样的精度；选择计算模型：你将如何隔绝所需要模拟的物理系统，计算区域的起点和终点是什么？在模型的边界处使用什么样的边界条件？二维问题还是三维问题？什么样的网格拓扑结构适合解决问题？物理模型的选取：无粘，层流还湍流？定常还是非定常？可压流还是不可压流？是否需要应用其它的物理模型？确定解的程序：问题可否简化？是否使用缺省的解的格式与参数值？采用哪种解格式可以加速收敛？使用多重网格计算机的内存是否够用？得到收敛解需要多久的时间？在使用CFD分析之前详细考虑这些问题，对你的模拟来说是很有意义的。当你计划一个CFD工程时，请利用提供给FLUENT使用者的技术支持。

解决问题的步骤

确定所解决问题的特征之后，你需要以下几个基本的步骤来解决问题：

1．创建网格

2．运行合适的解算器：2D、3D、2DDP、3DDP。

3．输入网格

4．检查网格

5．选择解的格式

6．选择需要解的基本方程：层流还是湍流（无粘）、化学组分还是化学反应、热传导模型等

7．确定所需要的附加模型：风扇，热交换，多孔介质等。

8．指定材料物理性质

8．指定边界条件

9．调节解的控制参数

10．初始化流场

11．计算解

12．检查结果

13．保存结果

14．必要的话，细化网格，改变数值和物理模型。

第一步需要几何结构的模型以及网格生成。你可以使用GAMBIT或者一个分离的CAD系统产生几何结构模型及网格。也可以用Tgrid从已有的面网格中产生体网格。你也可以从相关的CAD软件包生成体网格，然后读入到Tgrid或者FLUENT (详情参阅网格输入一章)。至于创建几何图形生成网格的详细信息清查月相关软件使用手册

第二步，启动FLUENT解算器

后面将会介绍第三到十四步详细 *** 作，下面的表告诉了我们哪一步需要什么软件

表一： FLUENT菜单概述

解的步骤

菜单

读入网格

文件菜单

检查网格

网格菜单

选择解算器格式

定义菜单（Define Menu ）

选择基本方程

定义菜单

材料属性

定义菜单

边界条件

定义菜单

调整解的控制

解菜单（Solve Menu ）

初始化流场

解菜单

计算解

解菜单

结果的检查

显示菜单（Display Menu）&绘图菜单（Plot Menu）报告菜单（Report Menu ）

保存结果

文件菜单

网格适应

适应菜单

启动FLUENT

UNIX和Windows NT启动FLUENT的方式是不同的，详细参阅相关介绍。不同的安装过程也是为了使FLUENT能够正确启动而设定的。

单精度和双精度解算器

在所有计算机 *** 作系统上FLUENT都包含这两个解算器。大多数情况下，单精度解算器高效准确，但是对于某些问题使用双精度解算器更合适。下面举几个例子：

如果几何图形长度尺度相差太多（比如细长管道），描述节点坐标时单精度网格计算就不合适了；如果几何图形是由很多层小直径管道包围而成（比如：汽车的集管）平均压力不大，但是局部区域压力却可能相当大（因为你只能设定一个全局参考压力位置），此时采用双精度解算器来计算压差就很有必要了。

对于包括很大热传导比率和（或）高比率网格的成对问题，如果使用单精度解算器便无法有效实现边界信息的传递，从而导致收敛性和（或）精度下降

在UNIX系统启动FLUENT有如下几个启动方法：

l 在命令行启动适当的版本；

l 在命令行启动，但是不指定版本，然后在面板上选择适当的版本；在命令行启动，但是不指定版本，然后读入case文件（或者case文件和数据文件）来启动适当的版本。

命令行启动适当版本：可以指定维度和精度：fluent 2d运行二维单精度版本；相应的fluent 3d；fluent 2ddp；fluent 3ddp都分别运行相应的版本。并行版本的启动请参阅相关的并行版本启动方法在此不予介绍。

在解算器的面板中指定版本

Figure 1:启动时的控制台窗口

在版本提示中健入2d、3d、2ddp或者3ddp启动相应版本。

如果是在图形用户界面（GUI）中启动适当的版本，请选择File/Run菜单，然后将会出现如下图所示的菜单，这样你就可以选择合适的版本了(你也可以在这个面板上启动远程机器上的FLUENT或者并行版本，详细的内容请参阅相关主题

Figure 2: FLUENT可以在选择结算器的面板上启动适当的版本

在进行三角形网格划分时，可能会出现无法建立模型的情况。这种情况通常是由于以下一些常见原因造成的：

1 几何形状不合适 - 准确的三角形网格构建需要良好的几何形状，如果模型模糊不清、缺失细节或存在锐利边缘等情况，都可能影响三角网格的构建。建议检查模型的几何形状，并根据实际情况进行修复或调整。

2 边界条件不合适 - 在构建三角形网格时，边界条件对于三角形尺寸和形状的控制至关重要。如果边界条件设置不合适，可能会导致三角形大小或形状不均匀，从而造成网格划分失败。建议更改边界条件并重新尝试构建三角形网格。

3 网格参数设置不合适 - 构建三角形网格需要设置各种网格参数，包括网格密度、曲率半径、最大三角形尺寸等。如果这些参数设置不合适，可能会导致三角形网格划分失败。建议根据实际情况优化网格参数设置，并重新尝试构建三角形网格。

总之，构建三角形网格需要仔细地进行几何形状、边界条件和网格参数的优化和调整。如果您仍然无法建立模型，请参考相关文档或联系技术支持获取帮助。

经过近年来的发展，推进波前法(Advancing Front Technique，AFT)已经成为通用的全自动非结构化有限元网格生成方法之一。该方法最初由Lo提出并用于平面区域三角形网格自动生成(Lo，1985)。AFT方法具有生成的边界网格质量高、易于自适应加密等优点，但不同于Delaunay三角剖分算法，它没有后者那样成熟的理论依据，在很多情形下靠经验解决问题，但是这并不妨碍它的成功应用。

推进波前法的基本思路是:按照剖分规模将边界离散成有序线段，然后从边界出发，依次以边界线段为三角形的一条边，在边界点与内部点中寻找合适点，组成三角形，选取组成三角形顶角最大的点为最终三角形顶点;将已形成三角形的边界线段从边界链表中删除，形成新边界;重复上述过程直到除边界外的三角形的边两侧均有三角形为止。为了更好地说明该算法，下面先介绍几个术语。

3311 二维AFT方法术语定义

(1)剖分域:即需要剖分的区域。正确地定义剖分域(区域的几何描述)是网格能够正常生成的必要条件。剖分域是由一系列有向边界曲线围成的连通域，并且每条边界曲线必须是简单封闭曲线。通常情况下，剖分域的外边界按照逆时针排列，而内边界则按照顺时针排列。

(2)前沿Ω:所有未剖分区域的边界线段以及端点的集合构成Ω，前沿包括活跃前沿(记为Ω1)和非活跃前沿(记为Ω2)，其中活跃前沿为当前正在推进的前沿，非活跃前沿为暂时不推进的前沿。

(3)选定前沿S:选定前沿S是Ω中的一个元素。S的选取取决于网格的生成策略，如果为了保证生成网格的尺寸过渡以及保证小尺寸单元优先生成，一般选取Ω中的最小前沿作为S。如果为了程序实现上的便利，则从Ω中从前往后依次选定一个元素作为选定前沿S。

3312 算法要点

(1)选取合适的数据结构建立点、边、三角形之间的关系，并建立储存点、边与三角形的链表。

(2)选取合适的驱动方式。如以三角形的边为基础进行波阵式扩展，必须考虑边的使用次数与方向:任何位于区域边界上的边应且只应使用1次，任何位于区域内部的边应且只应使用2次(正、反方向各1次)。因此，在初始状态，应将边界边的使用次数赋1，内部边使用次数赋0。

(3)以边为基础进行波阵式扩展，是以某边为三角形的一条边，再从点集中寻找合适的顶点组成三角形的过程。所寻找到的点必须满足以下要求:新形成边与已生成的边不能相交;所有边必须满足使用次数要求(边界边使用一次，其余边使用两次);新顶点与该边(有方向)组成的三角形面积必须大于零;保证顶角最大。

3313 算法与程序代码

平面区域的AFT方法主要有三大步:向剖分域中布点、离散剖分域的边界和推进前沿生成三角形。

33131 布点

布点即是根据需要得到的三角形单元的各边的大概长度，在剖分域内生成一系列的散乱点。最常用的方法是先根据剖分域边界上端点的x和y坐标的最大值和最小值，生成一个包含剖分域的矩形，该矩形也叫做剖分域的包围盒;再在矩形中生成点，最简单的是生成“棋盘状”的一系列点，另外是生成“正三角形状”的一系列点;生成一系列点之后，判断这些点是否落在区域内，若是，则为需要布设的数据点，否则，删除;同时需要注意的是若某些点落在了区域内，但是又距离边界太近，依旧删除这些点。图39中(a)为剖分域，(b)则是布设“正三角形状”点的结果。

图39 在平面区域中布点

33132 离散边界

离散边界即是按照剖分规模或需要得到的三角形单元的各边的大概长度将边界离散成有序线段，如图310所示，为布点之后进行离散边界的结果。

图310 离散边界

33133 生成三角形

以三角形的边为基础进行波阵式扩展生成三角形，即以三角形的边为推进前沿，主要过程有如下4小步。

第一步:建立点集PS和边集ES。初始点集PS包括所有布设的数据点和边界离散后小线段的端点。初始边集ES只包括边界离散后的有向线段。此时，边集ES就是前沿Ω。

第二步:以边集ES中的边Ei为基础搜索顶点Pi，即选定Ei作为选定前沿S，以该点为顶点、该边为一边形成三角形。设Ei的端点为A与B，所有待选点Pi与Ei组成的顶角为∠APiB，将顶角从大到小排序，从最大顶角开始，依次选择对应的顶点Pi与Ei组成三角形。如果形成的三角形满足以下要求，则为新三角形，Pi为合适的顶点:①新形成三角形的边与已生成的边不能相交;②所有边必须满足使用次数要求;③新顶点与该边(有方向)组成的三角形面积必须大于零。如果不满足则选下一个顶点。

第三步:找到合适顶点后，将新顶点与选定前沿S(即边Ei)的端点连成的边加入到边集中，生成新的前沿Ω的元素，并将新形成的三角形加入到三角形集中，删除原选定前沿S，选定边集ES中的下一条边作为选定前沿S。

第四步:重复第二、三步，当所有边满足使用次数要求时循环结束。图311中，(a)、(b)和(c)依次为循环一步、二步和多步之后形成的三角形，当循环结束时得到的三角剖分如图312所示。

图311 推进前沿过程

图312 区域的AFT三角剖分

在VC++环境下，只考虑区域外边界时，AFT的完整代码如下，其中函数CreateIn-nerPoint(CSurf surf)用于向剖分区域中布设内部点，结果保存在全局变量m_aNode中;CreateBoundaryPoint(CSurf surf)用于离散边界，离散边界后将边界线段作为初始推进前沿保存在m_aLine中，线段端点保存在变量m_bNode中;函数CreateTrgls(CSurf surf)则是采用推进前沿生成三角形网格，网格的结点和单元分别保存在其成员pNodes和pTrgls中。

三维地质建模方法及程序实现

三维地质建模方法及程序实现

三维地质建模方法及程序实现

三维地质建模方法及程序实现

三维地质建模方法及程序实现

三维地质建模方法及程序实现

三维地质建模方法及程序实现

函数CreateTrgls()中调用的函数SearchID()搜索某一点在顶点集合surf-＞pNodes的ID;函数CountCos()用于计算当一条线段/边搜索到一顶点并组成三角形时该顶点处角度的余弦值;函数SameLine()用于判断两条线段/边是否相同。

3314 约束的处理

区域三角剖分中的约束是指待剖分区域中存在特定的点或线，称为点约束或线约束，其中约束点必须是剖分后网格的顶点，而约束线必须是剖分后网格三角形的边的集合，不存在某个三角形跨越约束线的状况。

33141 点约束的处理方法

点约束的处理非常简单，直接将约束点加入到生成的点集中，再删除与约束点距离非常近的点，然后就可以按无约束的方法进行三角剖分了。

33142 线约束的处理方法

当待剖分区域存在线约束时，可以将所有线约束作为一种边界。在剖分前，与外边界及内边界的处理方法一样，先按照一定的规模将约束线离散成顺序连接的线段，每条线段均作为三角网格的边，然后设置约束线上的边的使用次数为0，并加入到原始边集中，再按照按无约束的方法进行三角剖分即可完成约束三角剖分。图313(a)为含线约束的待剖分区域，图313(b)为约束剖分网格。

图313 约束三角剖分实例

简单的面可以直接生成，复杂的不能直接生成，生成的阶数会很高。所有可以裁减一部分网格生成一部分，以此类推，然后再拼接在一起。做的方法还有，做截面线，在创成式曲面里面构面。或直接根据在自由曲面或A面里做初步面后，调节控制点的方法来做面。主要看你对面质量的要求和你对软件使用的熟悉程度。还可以找我帮你做。

PS与AI结合快速把人物转为低多边形肖像[2014-6-16]  

来源：Pconline 作者：么么茶

Low Poly为3D中的低精度模型，应用到人像中就是低多边形肖像，平面设计中经常用到。

制作过程：先找好一副像素较高的人物，截取想要的部分。然后在PS中根据人像轮廓画出三角形及多边形组合，完成后倒入到AI中，再用钢笔按照手绘的图形绘制矢量网格。最后把每个网格的图形填充相应区域颜色的中间值即可。 

最终效果  

1、首先你需要一张高质量的照片。在本教程中，笔者决定创作自己的Low Poly低多边形肖像图，因此，笔者需要朋友来帮忙拍摄一组高质量的照片。

这里需要特意提醒一下各位网友的是，这里是用透视法来表现深度，因此照片需要有良好的高光和阴影，同时确保模特有一些硬件配饰，这些硬件配饰可与模特的皮肤、衣物等形成对比（好似眼镜、珠宝或笔挺的衣领）。

接下来，我们需要从拍摄好的照片中选择其中最好的部分来合成我们所需要的素材照片。以下图为例，笔者就从不同的照片中选择了脸、眼镜以及其他细节。在这个步骤中，即使眼光挑剔一点，都是不碍事的。

选定需要的部分，大致裁剪出需要的部分。然后在Photoshop中创建一个底色为黑色的画布，并将你所选定的部分作为单独图层元素置于该Photoshop画布中。

2、现在，我们需要将选定好的部分结合起来创建完美的素材照片。删除掉不需要的部分，同时将选定的局部拼贴在一起，这里主要使用蒙版和混合模式。

这里，你不用完全按照最初的原始来进行拼贴。事实上，你只要按照你最喜欢的样子来拼贴即可。例如，笔者并不喜欢眼睛架放在耳朵上的样子，因此笔者将其延长了。

此外，笔者还对照片中的头发进行了局部修改。

3、现在在合成的图像上，调整对比度、色彩平衡、色阶等来创建一个更加动态的形象。

这里笔者或许不该这么说，但笔者确实经常使用Photoshop中的自动对比度、自动颜色和自动色阶功能（在图像菜单中）。这些自动功能是相当实用的，尤其是在你不想手动修正合成的形象时。

4、笔者希望自己最后的成品的色调比素材照片要暖色调一些，因此笔者这里做了一些调色处理，主要是添加了一个紫色的滤色混合模式图层。

5、做到这里，我们就进入到最耗时的一部分了——三角网格。这里没有什么捷径可走，只能靠手工完成。为什么？因为在绘制脸部轮廓时，你的大脑比任何脚本或自动工具都要好用。

当然，这里笔者也还是有一些心得。小地方使用小的三角形，永远不要使用四边形——它们看上去会很糟糕。一定要坚持使用三角形。如果你的目标对象和笔者一样拥有挺直的鼻子会容易一些，圆圆的鼻子会复杂一些。

使用一个小笔刷在图像上的空白图层中创建网格。使用浅色可以与肖像形成对比。笔者偏向于使用蓝色或绿色，因为这两种颜色头很少出现在肖像的脸上（除非脖子上有纹身）。

6、走到这一步，你可以拍拍自己的胸膛，因为已经完成了许多艰苦的工作（但并非全部）。现在是时候来修复有错误的三角形。这里你需要把注意力放在网格上，因此先隐藏图像，然后寻找忘记创建三角形网格的地方。

一旦改善了三角形网格，将其颜色改为白色，使其与黑色背景形成鲜明对比，然后保存为jpg。随后打开Illustrator。

7、将你的网格图拖进画板，锁定它，然后用钢笔来绘制矢量网格。这里笔者建议使用有对比的颜色（笔者习惯使用亮紫色）。

当然，这一个步骤也是个耗时的步骤，因此笔者特意打开了喜欢的音乐并备好了咖啡，从而减缓这个耗时步骤所带来的烦躁心情。

这里，笔者给大家一些技巧：你并不需要关闭三角形，只要用钢笔标记三点。这听上去或许有点傻，但它确实能帮你节省大量的时间，尤其在你需要创建数百个三角形的时候。

8、事实上，你也不需要做得特别精确，因为接下来的几个步骤中，你将会使用一个技巧将其连接在一起。

9、工作量确实比较大，但要有信心一定能做好。做到这一步，你可以先休息一下，但一定要记得保存。切记！切记。

10、这里，笔者就要教大家第八步中提及的技巧，该技巧可使所有的点完全对齐在正确的位置上。这是一个简单的程序，不过你需要重复它的次数和你上的三角形一样多。

使用直接选择工具，选择本应在同一个地方的一组点。

11、打开对齐面板，点击水平居中对齐锚点。

12、然后点击垂直居中对齐，你所有的锚点都会出现在相同的地方。

13、现在移动周围的锚点来纠正它们的位置，如果有需要的话。然后为所有的点重复10-12步骤。

14、这里隐藏你在Photoshop中创建的网格，并再次检查你的网格有没有任何遗漏的三角形（笔者每次总是要忘记至少10多个三角形）。要做到这一点，最好的办法就是选择你所有的向量（命令/Ctrl+A），然后切换到填充和描边（Shift+x）。

如果你发现有三角形被遗漏，回到填充和描边（再次按Shift+x），添加三角形，然后再检查一次。当你完成一副完整的网格时，就可以进行下一个步骤了。

15、将你的素材放在一个图层上，同时将该图层放置于矢量网格下方，然后将二者完美对齐。这样你可以为你的图像选出合适的颜色。记得要锁定素材图层。

16、这一步是最有趣的一步——添加颜色。依次选择每个三角形，使用吸管工具（I），然后选择每个三角形中间的颜色来填充它。

最终效果：

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