六面体网格由于在网格数量、计算误差、变形特性以及抗畸变程度等方面比四面体网格具有明显的优势,目前正成为有限元分析中的主流网格。有限元分析方法是一种有效地求解科学计算问题和各类复杂工程的近似数值解法,广泛地应用于各种三维实体的科学与工程问题的模拟仿真中。然而对于任意三维实体的六面体网格全自动生成问题,至今还没有获得真正意义上的解决,因此能对现实世界中各种三维实体建立大小均匀和排列规则的高质量六面体网格,一直是计算机图形学、计算几何、数值分析等领域的研究热点。扫掠层的内部顶点定位是扫掠法生成六面体网格过程中的关键一步,为了减少扫掠层网格单元与源面网格单元的形变误差,本文提出了基于调和渐变的扫掠层内部顶点生成的新方法,该方法借助调和场来生成扫掠层网格的边界顶点,并采用基于调和变形的渐变方法计算扫掠层内部顶点。为了更好地提高扫掠层网格质量,本文提出了基于优化模板的扫掠体六面体网格生成算法,算法在考虑了复杂多变的扫掠层形状基础上,计算优化的源面四边形网格模板,并将网格模板沿着扫掠方向构建扫掠层四边形网格,最后引导高质量的六面体网格划分。实例证明该算法能有效地提高扫掠层四边形网格质量,有助于生成高质量的六面体网格。