Может я не очень понял проблему? Пробегаешь по треугольникам, два треугольника с общей стороной образуют четырехугольник.
Как я понимаю, тебе нужные двумерные четырехугольники. Тогда он будет образован четырьмя точками этих двух трианглов, НЕ лежащими на общей стороне. Если на модели нет шипастых элементов, сработает хорошо. Если нужна бОльшая точность, вычисляй сначала угол между плоскостями треугольников, при очень острых углах не склеивай в четырехугольник или интерполируй переход дополнительными точками.
Впрочем, после того, как я все это написал, мне еще больше кажется, что я не понял вопроса
