奇异点的识别方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种奇异点的识别方法及装置，其中，奇异点的识别方法，包括以下步骤：选取包含待处理目标点的预设方向网格线、各待观察三角面元；获取垂直于预设方向网格线的各坐标轴方向网格线，得到预设方向网格线分别与各坐标轴方向网格线构成的各辅助平面；获取辅助平面与待观察三角面元相交线，当位于同一个辅助平面内的相交线落在预设方向网格线的同一侧时，确认待处理目标点为奇异点。本发明专利技术能更有效的识别奇异点，将待处理交点中的奇异点准确识别得到正确的交点信息。不需要重新平移网格线来获取新的交点，实现了不同复杂结构中的奇异点的统一描述，更具有通用性，提高了网格剖分的准确性。

Identification method and device for singularity

The invention relates to a method and device for recognition, the singular point of the singular point identification method, which comprises the following steps: selecting object point contains preset direction grid lines, each observation triangular element; get the axis direction of the grid line perpendicular to the preset direction of grid line, get the default direction of grid lines each grid and the axis direction of the auxiliary plane line; acquiring auxiliary plane and to be seen triangular element intersection, when a line is located at the intersection with the auxiliary plane landed in the preset direction of grid lines on the same side, pending confirmation of target point singularity. The invention can identify the singularity more effectively, and accurately identify the correct intersection information of the singularity in the intersection point. It does not need to re translate grid lines to get new intersection points. It realizes unified description of singular points in different complex structures, and is more general, which improves the accuracy of mesh generation.

【技术实现步骤摘要】
奇异点的识别方法及装置
本专利技术涉及网格剖分
，特别是涉及一种奇异点的识别方法及装置。
技术介绍
网格剖分技术作为各种数值计算方法的前处理环节，对于准确数值计算具有重要意义。在运用有限差分法进行铸件凝固过程数值模拟、电磁场模拟时，均需要对三维实体进行六面体网格剖分。STL(Stereolithography：光固化立体造型术)文件是一种三维实体描述文件，其采用三角面元来模拟目标表面，用于表示三角形网格的一种文件格式，它的文件格式非常简单，应用很广泛。目前，比较成熟的STL文件的剖分方法主要包括切片扫描法和射线穿透法两类，射线穿透法剖分是指用平行于坐标轴的射线即网格线来穿透STL文件所记录的三维实体，来判断某单元是位于实体内还是实体外。一般采用奇偶校验法对实体内外部进行判断，由于直线与闭合曲面的交点总是成对出现，因此，一条网格线上相邻的一对交点之间的部分位于物体的内部。在获得所有网格线与三角面元交点后，可对一条网格线上的交点按照坐标值从小到大进行排序，编号为奇数的点为网格线穿入点，编号为偶数的点为网格线穿出点，穿入点与穿出点之间的区域为目标区域。针对射线穿透法网格剖分的奇异点处理方法，传统技术多是采用偏移法，在实现过程中，专利技术人发现传统技术中至少存在如下问题：传统技术对于网格线与三角面元平面平行时的情况难以处理，且对于复杂形状的目标物，偏移量通常难以确定，无法统一描述不同复杂结构中的奇异点，还可能会产生新的奇异点，存在通用性差，网格剖分准确性低的问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统技术存在通用性差，网格剖分准确性低的问题，提供一种奇异点的识别方法及装置。为了实现上述目的，一方面，本专利技术实施例提供了一种奇异点的识别方法，包括以下步骤：选取包含待处理目标点的预设方向网格线、各待观察三角面元；获取垂直于预设方向网格线的各坐标轴方向网格线，得到预设方向网格线分别与各坐标轴方向网格线构成的各辅助平面；获取辅助平面与待观察三角面元相交线，当位于同一个辅助平面内的相交线落在预设方向网格线的同一侧时，确认待处理目标点为奇异点。在其中一个实施例中，当位于同一个辅助平面内的相交线落在预设方向网格线的同一侧时，确认待处理目标点为奇异点的步骤包括：提取位于同一个辅助平面内的相交线、与待观察三角面元各边线相交的各交点；当各交点落在预设方向网格线同一侧时，确认待处理目标点为奇异点。在其中一个实施例中，当各交点落在预设方向网格线同一侧时，确认待处理目标点为奇异点的步骤包括：获取位于同一个辅助平面内的各交点在预设坐标系中的各象限符号；预设坐标系为以待处理目标点为坐标系原点、预设方向网格线和坐标轴方向网格线为坐标轴的坐标系；在位于同一个辅助平面内的各象限符号相同时，确认待处理目标点为奇异点。在其中一个实施例中，在选取包含待处理目标点的预设方向网格线、各待观察三角面元的步骤之前的步骤还包括：读取STL文件，获取待处理交点的坐标；将待处理交点的坐标进行射线与三角形的相交检测处理，得到待处理目标点。在其中一个实施例中，预设方向网格线为X轴、Y轴或Z轴方向网格线。在其中一个实施例中，各待处理目标点为位于所述三角面元的顶点处或边线上的交点。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种奇异点的识别装置，包括：预处理单元，用于选取包含待处理目标点的预设方向网格线、各待观察三角面元；识别辅助单元，用于获取垂直于预设方向网格线的各坐标轴方向网格线，得到预设方向网格线分别与各坐标轴方向网格线构成的各辅助平面；确认单元，用于获取辅助平面与待观察三角面元相交线，当位于同一个所述辅助平面内的相交线落在预设方向网格线的同一侧时，确认待处理目标点为奇异点。在其中一个实施例中，确认单元还包括：识别依据获取模块：用于提取位于同一个辅助平面内的相交线、与待观察三角面元各边线相交的各交点；确认模块：用于当各交点落在预设方向网格线同一侧时，确认待处理目标点为奇异点。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行所述程序时实现上述奇异点的识别方法的步骤。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述奇异点的识别方法的步骤。上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：本专利技术奇异点的识别方法及装置，根据待处理交点位置分类确定待处理目标点，选取包含待处理目标点的预设方向网格线和待观察三角面元，在网格剖分几何模型中获取辅助平面，根据辅助平面与待观察三角面元相交得到的相交线与预设方向网格线的几何关系，可以将待处理目标点确定为奇异点。本专利技术实施例能更有效的识别奇异点，将待处理交点中的奇异点准确识别得到正确的交点信息。本专利技术实施例不需要重新平移网格线来获取新的交点，实现了不同复杂结构中的奇异点的统一描述，更具有通用性，提高了网格剖分的准确性。附图说明图1为传统技术中的三维实体剖分示意图；图2为本专利技术奇异点的识别方法实施例1流程示意图；图3为本专利技术奇异点的识别方法中一个具体实施例的流程示意图；图4为本专利技术奇异点的识别方法中确认奇异点的一个具体实施例的流程示意图；图5为本专利技术奇异点的识别方法中获取待处理目标点的一个具体实施例的流程结构示意图；图6为本专利技术奇异点的识别方法中待处理目标点位于三角面元的顶点处的实施例的剖分示意图；图7为本专利技术奇异点的识别方法中待处理目标点位于三角面元的边线上的实施例的剖分示意图；图8为本专利技术奇异点的识别方法中玩具飞机示例的网格剖分示意图；图9为本专利技术奇异点的识别方法中玩具飞机示例的三维示意图；图10为本专利技术奇异点的识别方法中玩具飞机示例的XY平面示意图；图11为本专利技术奇异点的识别方法中玩具飞机示例的YZ平面示意图；图12为本专利技术奇异点的识别方法中玩具飞机示例的XZ平面示意图；图13为本专利技术奇异点的识别装置实施例1的结构示意图；图14为本专利技术奇异点的识别装置实施例1的一个具体实施例的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的首选实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，本文所使用的术语“同一侧”、“预设”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本专利技术奇异点的识别方法及装置一应用场景说明：STL文件射线穿透法采用网格剖分三角面元，用平行于坐标轴的射线即网格线来穿透STL文件所记录的三维实体，通过网格线与三角面元相交的求交点来进行剖分。STL文件保存的是三角面元，网格线与任意三角面元只存在网格线落在三角面元上、网格线与三角面元相交和网格线与三角面元不相交这三种情况，获取网格线和三角面元的交点，再根据交点位置的排列顺序可以确定网格线上的相邻交点之间的部分是否位于三维实体内。图1为传统技术中的三维实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种奇异点的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：选取包含待处理目标点的预设方向网格线、各待观察三角面元；获取垂直于所述预设方向网格线的各坐标轴方向网格线，得到所述预设方向网格线分别与各所述坐标轴方向网格线构成的各辅助平面；获取所述辅助平面与所述待观察三角面元的相交线，当位于同一个所述辅助平面内的所述相交线落在所述预设方向网格线的同一侧时，确认所述待处理目标点为奇异点。

【技术特征摘要】
1.一种奇异点的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：选取包含待处理目标点的预设方向网格线、各待观察三角面元；获取垂直于所述预设方向网格线的各坐标轴方向网格线，得到所述预设方向网格线分别与各所述坐标轴方向网格线构成的各辅助平面；获取所述辅助平面与所述待观察三角面元的相交线，当位于同一个所述辅助平面内的所述相交线落在所述预设方向网格线的同一侧时，确认所述待处理目标点为奇异点。2.根据权利要求1所述的奇异点的识别方法，其特征在于，当位于同一个所述辅助平面内的所述相交线落在所述预设方向网格线的同一侧时，确认所述待处理目标点为奇异点的步骤包括：提取位于同一个所述辅助平面内的所述相交线、与所述待观察三角面元各边线相交的各交点；当各所述交点落在所述预设方向网格线同一侧时，确认所述待处理目标点为奇异点。3.根据权利要求2所述的奇异点的识别方法，其特征在于，当各所述交点落在所述预设方向网格线同一侧时，确认所述待处理目标点为奇异点的步骤包括：获取位于同一个所述辅助平面内的各所述交点在预设坐标系中的各象限符号；所述预设坐标系为以所述待处理目标点为坐标系原点、所述预设方向网格线和所述坐标轴方向网格线为坐标轴的坐标系；在位于同一个所述辅助平面内的各所述象限符号相同时，确认所述待处理目标点为奇异点。4.根据权利要求1所述的奇异点的识别方法，其特征在于，在选取包含待处理目标点的预设方向网格线、各待观察三角面元的步骤之前的步骤还包括：读取STL文件，获取待处理交点的坐标；对所述待处...

【专利技术属性】
技术研发人员：何俊佳，罗兵，杨瑞，刘磊，厉天威，唐力，张福增，廖一帆，项阳，李斌，李敏，赵贤根，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：广东,44