几何体任意截面的显示方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种几何体任意截面的显示方法及装置，用于解决几何体的裁剪效率以及剖面填充灵活性问题。本发明专利技术的方案根据输入的几何体数据和裁剪平面参数，计算裁剪平面的法向量，对几何体每个基本图元计算其各顶点到裁剪平面的距离，然后对基本图元进行光栅化，通过线性插值得到各个图元片段到裁剪平面的距离；在对每个基本图元进行着色时，先对距离大于0的图元片段进行正面着色，再对该基本图元执行反面着色，反面着色过程中以裁剪平面的法向量替代基本图元原有的法向量。由此实现剖面填充和任意截面显示以及剖面填充，具有较高的裁剪运算效率以及剖面填充灵活性。

【技术实现步骤摘要】
几何体任意截面的显示方法、装置及电子设备
本专利技术涉及工程建筑领域的三维图形技术，具体涉及对几何体进行裁剪和着色，显示几何体任意截面的方法、装置及电子设备。
技术介绍
复杂三维建筑物模型由于具有建筑构件及其结构关系的详尽几何描述，已经越来越多出现在工程建筑信息化应用领域，但是，模型中错综复杂的构件关系妨碍对其结构的快速认知。三维剖切图可以用来表达建筑物内部垂直方向的结构形式、分层情况、内部构造等，是建筑施工图中不可缺少的重要图样之一。三维剖切的一个目的是截取较大模型构件中的一小块，把这一块单独拿出来，一般放到方案里面，用于复杂节点的交底。截面填充可以更好的从视觉上区分构件，达到对几何体内部结构的遮罩，填充面一般不需要任何后续的计算，只是临时显示即可，填充面的材质一般和构件的材质要求一致。几何体裁剪及截面填充可以给出剖面效果和施工动画模拟，但目前尚未出现几何体任意截面显示及填充的公开算法或工具。对任意几何体的剖切，如果裁剪面与被裁剪几何体作几何求交，将会带来大量的求交运算，影响实时显示的效率。而现代图形流水线虽然封装和固化有图形裁剪的解决方案，但是这种解决方案无法定制裁剪剖面的可视化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种几何体任意截面的显示方法，其特征在于，包括以下步骤：1)输入几何体数据和裁剪平面参数，所述几何体由多个基本图元以面表达的方式构成，所述基本图元为三角形，几何体数据包括各基本图元的顶点坐标和法向量，所述裁剪平面的方程为Ax+By+Cz+D＝0，其中A、B、C、D为裁剪平面参数；2)计算所述裁剪平面的法向量；3)对每个基本图元，计算其各个顶点到所述裁剪平面的距离；4)将每个基本图元光栅化为多个图元片段，并计算各图元片段到所述裁剪平面的距离，该距离由基本图元各顶点到所述裁剪平面的距离线性插值得到；5)对每个基本图元，先对其中到所述裁剪平面的距离大于等于0的图元片段执行正面着色，再对该基本图元...

【技术特征摘要】
1.一种几何体任意截面的显示方法，其特征在于，包括以下步骤：1)输入几何体数据和裁剪平面参数，所述几何体由多个基本图元以面表达的方式构成，所述基本图元为三角形，几何体数据包括各基本图元的顶点坐标和法向量，所述裁剪平面的方程为Ax+By+Cz+D＝0，其中A、B、C、D为裁剪平面参数；2)计算所述裁剪平面的法向量；3)对每个基本图元，计算其各个顶点到所述裁剪平面的距离；4)将每个基本图元光栅化为多个图元片段，并计算各图元片段到所述裁剪平面的距离，该距离由基本图元各顶点到所述裁剪平面的距离线性插值得到；5)对每个基本图元，先对其中到所述裁剪平面的距离大于等于0的图元片段执行正面着色，再对该基本图元执行反面着色，反面着色过程中，以裁剪平面的法向量替代该基本图元原有的法向量；6)显示所述正面着色和反面着色结果。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中基本图元各顶点到裁剪平面的距离d通过下式计算得到：其中，(x0，y0，z0)为图元顶点坐标。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中，裁剪平面的法向量N由下式计算得到：N＝-(ABC)((MV)-1)T，其中，(ABC)是裁剪平面在世界坐标系下的方向矢量，M为世界坐标系下几何体的模型变换矩阵，V为世界坐标系下几何体的视图变换矩阵，N为裁剪平面在观察坐标系下的法向量。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述几何体为BIM建筑信息模型中的三维几何体。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反面着色的材质和颜色均可选择。6.一种几何体任意截面的显示装置，其特征在于，包括：参数输入模块(100)，用于输入几何体数据和裁剪平面参数，所述几何体由多个基本图元以面表达的方式构成，所述基本图元为三角形，几何体数据包括各基本图元的顶点坐标和法向量，所述裁剪平面的方程为Ax+By+Cz+D＝0，其中A、B、C、D为裁剪平面参数；裁剪平面法向量计算模块(200)，用于计算所述裁剪平面的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李逢春，杨勇，黄翊，
申请(专利权)人：广联达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11