6.2.2　RENCI三维切片法

为了模拟室内试验中的试样固化—切片—图像生成过程，研究开发了一个RENCI（R3S）程序，该程序可以对任意不规则的三维模型进行虚拟三维切片过程。采用该程序可以对离散元模拟颗粒材料模型进行切片分析，从而可以将数值模拟结果与实验室的固化切片法获得的图像进行直接对比。

研究中，试样为球颗粒集合体，颗粒数据由质心所在的位置坐标（x，y，z）和其半径r组成。基于这些数据，可以采用构造实体几何法（Constitutive Solid Geometry，CSG）（Laidlaw et al.，1986；Foley，1995），简单清楚地表示球和平面。Visualization Toolkit（VTK）（Schroeder et al.，1998；Avila and Kitware，2006）是一个功能强大的面向对象型的开放源代码软件，可以使用VTK可视化编辑和处理图像。R3S便是基于VTK在Ubuntu Linux操作系统中用C++程序模拟室内试验中的试样固化、切片及图像生成过程。使用R3S程序生成的三维颗粒集合体及对此集合体进行切割形成的切面图像示例如图6.1（a）和（b）所示。

图6.1　三维颗粒集合体及切面图像

（a）三维颗粒集合体R3S生成图；（b）切面图像示例