曲面翻面方法技术

一种曲面翻面方法，该方法包括步骤：接收三维模型及翻面参数，翻面参数包括选定曲面、基准面及最大公差；获取各个选定曲面的环线、环点；求各个选定曲面的相交面；根据基准面及最大公差查找需要翻面的曲面；及对需要翻面的曲面进行翻面。本发明专利技术能够将三维模型的曲面法线方向一致化，给三维模型在曲面检测、工业设计、运动控制、逆向工程等方面的应用带来了便利。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种曲面处理方法，尤其是关于一种。
技术介绍
在产品的设计开发过程中，CAD设计人员采用几何造型技术设计出产品的三维模型。三 维模型通常由多个曲面组成，每个曲面有一个法线方向。三维模型的曲面法线方向经常不统 一，有的指向模型的内部，有的指向模型的外部。如图1所示，该三维模型由三个曲面组成 ，左边是曲面sl，中间是曲面s2，右边是曲面s3， sl的法线指向模型外部(以向上的箭头表 示)，s2、 s3的法线指向模型内部(以向下的箭头表示)。曲面法线方向的不统一给曲面检 测、工业设计、运动控制、逆向工程等带来很多不便。
技术实现思路
鉴于以上内容，有必要提出一种能够将三维模型的曲面法线方向一致化的一种，能够将三维模型的曲面法线方向一致化，该方法包括以下步骤 (a)接收用户导入的三维模型及用户设置的翻面参数，所述三维模型包括多个曲面的参数方 程，所述翻面参数包括选定曲面、基准面及最大公差，所述选定曲面是三维模型中需要方向 一致化的曲面；(b)由各个选定曲面的参数方程获取各个选定曲面的环线，由各个选定曲面 的环线获取各个选定曲面的环点；(c)根据用户设置的最大公差、获取的各个选定曲面的环 点求各个选定曲面的相交面；(d)根据各个选定曲面的相交面在选定曲面中査找需要翻面的 曲面；及(e)对需要翻面的曲面进行翻面。本专利技术能够将曲面法线方向一致化，给三维模型在曲面检测、工业设计、 运动控制、逆向工程等方面的应用带来了便利。附图说明图l是曲面翻面前的示意图。图2是本专利技术较佳实施例的应用环境图。 图3是本专利技术较佳实施例的主流程图。 图4是图3中步骤S 304的详细流程图。 图5是图4中步骤S404的详细流程图。6图6是图3中步骤S 30 5的详细流程图。图7是图6中步骤S603的详细流程图。图8是图4中步骤S402中盒子的示意图。图9是曲面翻面后的示意图。具体实施例方式参阅图2所示，是本专利技术较佳实施例的应用环境示意图。该运行环境主要 包括数据库l、与数据库1连接的主机2以及与主机2连接的显示设备3。数据库l用于存储三维 模型。主机2用于运行曲面翻面程序20，该曲面翻面程序20接收用户从数据库1导入的三维模 型及用户设置的翻面参数(包括基准面、选定曲面及最大公差)，根据用户设置的基准面及 最大公差在选定曲面中査找需要翻面的曲面并进行翻面，使得选定曲面的法线方向与基准面 的法线方向一致。显示设备3提供一显示界面，用于显示翻面前的曲面和翻面后的曲面。如图3所示，是本专利技术较佳实施例的主流程图。步骤S301，接收用户从数据库1导入的三维模型并显示在显示设备3上，该三维模型包含 多个曲面的参数方程，从曲面参数方程可得到曲面的面积、曲面上环线的参数方程，由环线 的参数方程可以得到环线的长度。环(loop)是曲面的封闭边界， 一个曲面可能有多个环， 环线(lo叩线)是组成环的曲线，每个环由若干条环线组成。如图l中的三维模型由三个曲 面sl、 s2、 s3组成，曲面sl有一个环，即由sl封闭边界上的点Al、 Bl、 Cl、 Dl、 El、 Fl连成 的封闭边界，sl的环线是Al到Bl的曲线、B1到C1的曲线、……、F1到A1的曲线，分别用 loopl、 loop2、……、loop6 (在图上均未画出)表示；曲面s2有一个环，即由s2封闭边界 上的点J2、 12、 H2、 G2、 F2、 E2、 D2、 C2、 B2、 A2连成的封闭边界，s2的环线是A2到J2的曲 线、J2到I2的曲线、……、B2到A2的曲线，分别用loop7、 loop8、……、loopl6 (在图上均 未画出)表示；曲面s3有两个环，分别是D3、 C3、 B3、 A3连成的封闭边界及G3、 H3、 F3、 E3连成的封闭边界，s3的环线是A3到D3、 D3到C3的曲线、C3到B3的曲线、B3到A3的曲线、E2 到G2的曲线、G3到H3的曲线、H3到F3的曲线、F3到E3的曲线，分别用loop17、 loopl8、…… 、loop24 (在图上均未画出)表示。步骤S302，接收用户设置的翻面参数，所述翻面参数包括选定曲面、基准面及最大公差 。选定曲面是三维模型中需要方向一致化的曲面，基准面是选定曲面中的一个曲面，翻面时 以基准面为基准，将选定曲面的法线方向变为与基准面的法线方向一致。如图1所示，sl的 法线指向模型外部，s2、 s3的法线指向模型内部，假设sl、 s2、 s3是选定曲面，若sl是基准 面，则需要将s2、 s3翻面；若s2是基准面，则只需将sl翻面。最大公差用来判定两个曲面是否相交，本专利技术依据两个曲面的环线的最近距离来判定两个曲面是否相交，若两个曲面的环 线的最近距离小于等于最大公差，判定两个曲面相交，本实施例所述的曲面的最近距离也就 是曲面环线的最近距离。如图1所示，假设sl的6条环线是loopl、 1o叩2、……、1—， s2的10条环线是loop7、 loop8、 ......、 loopl6， sl环线(loopl、 loop2、......或loop6)上的点A (a0，al，a2) ， s2环线(loop7、 loop8、......或loopl6)上的点B (b0，bl，b2) ， A、 B的距离是阔=^0 —叫2+(。1 —M)2+(a2 —")2，若对于任意A' (A'属于loopl、 looP2、……或loop6) 、 B' (B'属于loop7、 loop8、......或loopl6)，若A'、 B'的距离| A'B' |大于等于lABl，则lABl是sl、 s2的最近距离，A、 B是sl、 s2距离最近的两个点。假定最大公差是2 ，若两个曲面的最近距离小于等于2，则两个曲面相交，若两个曲面的最近距离大于2，则两 个曲面不相交。需要说明的是，本实施例是对一组有相交关系的曲面进行方向一致化，若选定曲面中存 在孤立的曲面(与其他曲面没有相交关系)，则不进行方向一致化。对于孤立的曲面，用户 可以手动进行翻面。若有多组相交面，各组之间没有相交关系(即不同组中的任意曲面不相 交)，只需分别对各组进行处理。步骤S303，由三维模型获取各个选定曲面的环线，由各个选定曲面的环线获取各个选定 曲面环线上的点(以下简称环点)。从曲面参数方程可得到环线参数方程，由环线的参数方 程可得到环线的长度。如图1所示，假定曲面sl的6条环线是loopl、 1o叩2、……、1—，曲面s2的10条环线是loop7、 loop8、 ......、 loopl6，曲面s3的8条环线是loop17、 loopl8、1……、loop24，则从sl的曲面参数方程可得到loopl、 loop2、……、lQop6的环线参数方程 及长度，从s2的曲面参数方程可得到lo叩7、 1o叩8、……、1o叩16的环线参数方程及长度， 从s3的曲面参数方程可得到loop17、 1—8、……、1o叩24的环线参数方程及长度。在环线 上等间隔取点，例如loopl长度为10、 lQop2长度为20、……、10op24长度为13，则在loopl 取10个点、在lo叩2取20个点、……、在lo叩24取13个点，取得的点即为获取的环点。假定 loopl的环点用数组LoopPtsl本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曲面翻面方法，能够将三维模型的曲面法线方向一致化，其特征在于，该方法包括以下步骤：　（ａ）接收用户导入的三维模型及用户设置的翻面参数，所述三维模型包括多个曲面的参数方程，所述翻面参数包括选定曲面、基准面及最大公差，所述选定曲面是三维模型中需要方向一致化的曲面；　（ｂ）由各个选定曲面的参数方程获取各个选定曲面的环线，由各个选定曲面的环线获取各个选定曲面的环点；　（ｃ）根据用户设置的最大公差、获取的各个选定曲面的环点求各个选定曲面的相交面；　（ｄ）根据各个选定曲面的相交面在选定曲面中查找需要翻面的曲面；及　（ｅ）对需要翻面的曲面进行翻面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张旨光，吴新元，王敏，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]