近年来,在计算机图形学相关领域,用距离场表示图形对象得到了广泛的应用。计算空间内任意一点到给定的几何体的符号距离也尤为重要。常用的距离场是一个标量场,它表示空间内任一点到给定的三维物体表面的最小距离。在计算机图形学中,通常使用的是有符号的距离场,符号的正负表示该点位于物体内部还是在物体外部。在很多计算机图形学应用中通常将网格都近似于实体,但实际工程应用中的三角形几何体通常是不定向的、非流形或者包含自相交的情况,这会导致物体的内外在数学上定义是不明确的。本文给出一种高效的方法来定义和计算任意三角面模型的符号距离场。对于任意(包括非流形)三角面模型,都可以使用移动立方体算法来提取一个流形的等值面。因此,对任意三角面模型,首先使用保证拓扑结构的移动立方体算法来定义并提取一个无符号距离场的偏移流形面,并移除任何内部的部分。然后,利用偏移的等值面的拓扑空间来快速删除内部距离场网格点,最后对所有网格点执行S形遍历来确定距离场的符号。在文中证明了外部可以再次使用原来无符号距离场,而对于内部晶格,根据偏移面来得到符号场,这样就在很大程度上减少了符号距离场的计算时间。通过使用C++和OpenGL编程实现算法,导入非流形几何模型进行实验并验证了本文针对非流形模型的距离场计算所提出算法的正确性和高效性。