随着计算机科学技术的飞速发展和广泛应用,网格生成技术已成功应用于许多工程领域。作为网格生成技术的热点,三维四面体网格生成算法在有限元分析、机器人和生物医学、科学计算可视化、计算流体力学等许多学科领域有着尤为重要实用价值,成为解决数值解析与模拟等复杂问题的有效途径。有限元的思想是将连续介质离散成一组有限个单元,使无限自由度的问题转化成有限自由度的问题,再利用计算机进行分析和求解。在利用有限元法进行数据分析之前,需要先将待分析的模型作网格划分,因此面向有限元的网格生成算法的研究和实现就显得尤为重要。本文对常用的几种四面体网格生成的算法进行了研究比较,主要分析探讨了八叉树法、Delaunay法、推进波前法等算法的原理及优缺点。发现了这些算法的共同缺点,那就是不能处理非封闭空间。作者在这几种常用的算法基础上提出了对非封闭空间的四面体网格生成的方法,并且详细介绍了其中涉及的有向距离场、伪法矢量等几个技术。接下来对网格生成算法作详尽的说明：首先导入OBJ模型文件,读取模型的点和面信息。在模型周围画一个立方体包围盒并将包围盒剖分成多个正方体品格,然后计算晶格点的有向距离场。根据有向距离场的符号来判断模型内部的点。再对包围盒进行四面体划分,判断位于模型内部的四面体并且显示出来。从而得到整个模型的四面体网格。在理论上说明了该算法是收敛的,满足有限元分析计算的要求。在上述算法分析研究的基础上,采用C/C++实现了文中提出的四面体网格的生成算法。实践表明,本文采用的四面体网格生成算法健壮有效、易于实现,解决了非封闭空间的四面体网格生成问题。