立体几何模型展开图教绘方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种立体几何模型展开图教绘方法及系统，其中立体几何模型展开图教绘方法包括：利用柔性金属丝弯折形成至少两条剖面轮廓线；设定至少两条所述剖面轮廓线的几何位置关系；指导学生手动测量所述至少两条剖面轮廓线上每个特征点的展长信息，并利用各个所述展长信息和所述几何位置关系绘制在预设平面内的第一展开图；根据所述至少两条剖面轮廓线和所述几何位置关系在三维绘图软件中创建立体几何模型；利用所述三维绘图软件将所述立体几何模型在所述预设平面内展开以形成第二展开图；分析比较所述第一展开图和所述第二展开图以提升学生对立体几何模型展开图的认知；其中，任意两条所述剖面轮廓线的剖向均相同。任意两条所述剖面轮廓线的剖向均相同。任意两条所述剖面轮廓线的剖向均相同。

【技术实现步骤摘要】
立体几何模型展开图教绘方法及系统


[0001]本专利技术涉及立体几何展开图教绘
，尤其涉及一种立体几何模型展开图教绘方法及系统。

技术介绍

[0002]随着科技的发展与进步，利用三维建模软件或三维绘图软件对立体几何的各种图纸进行绘制变得越来越方便，但是这一发展趋势导致学生对于各种图纸的绘制原理及流程变得越来越陌生，而且根据绘图作业审核及调查显示学生对于具有复杂变化立体几何模型展开图的识别能力明显偏低不能满足未来用人单位的用工要求。
[0003]立体几何的外板展开图在各行各业的生产制造中必不可少，尤其是对于外形具有多曲度变化及局部设计的立体几何，其展开图的绘制更加复杂与困难，其精度要求也很高。在一些现场施工过程中，现场缺少相应软件去立即生成最终的图纸，因此急需培养学生能够手动绘制多曲面立体几何模型展开图及对展开图快速识读的能力以适应工作需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种立体几何模型展开图教绘方法及系统，用以解决现有技术中学生对立体几何展开图绘制原理及流程的掌握度低及识图能力差的难题。
[0005]本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：
[0006]本专利技术提供了一种立体几何模型展开图教绘方法，包括：
[0007]利用柔性金属丝弯折形成至少两条剖面轮廓线；
[0008]设定至少两条所述剖面轮廓线的几何位置关系；
[0009]指导学生手动测量所述至少两条剖面轮廓线上每个特征点的展长信息，并利用各个所述展长信息和所述几何位置关系绘制在预设平面内的第一展开图；
[0010]根据所述至少两条剖面轮廓线和所述几何位置关系在三维绘图软件中创建立体几何模型；
[0011]利用所述三维绘图软件将所述立体几何模型在所述预设平面内展开以形成第二展开图；
[0012]分析比较所述第一展开图和所述第二展开图以提升学生对立体几何模型展开图的认知；
[0013]其中，任意两条所述剖面轮廓线的剖向均相同。
[0014]优选的，其中，所述设定至少两条所述剖面轮廓线的几何位置关系包括：
[0015]设定三维坐标系，并确定原点坐标；
[0016]指定每条所述剖面轮廓线在所述三维坐标系中的位置信息；
[0017]根据每条所述位置信息计算对应的所述剖面轮廓线上的每个所述特征点的位置坐标；
[0018]将全部所述特征点的位置坐标汇总为一体以形成所述几何位置关系。
[0019]优选的，其中，所述指导学生手动测量所述至少两条剖面轮廓线上每个特征点的展长信息包括指导学生执行以下步骤：
[0020]在弯折形成所述剖面轮廓线的每条所述柔性金属丝上套设能弯折的透明刻度管；
[0021]将每个所述特征点标记在与其对应的所述透明刻度管的外壁面上；
[0022]沿所述剖面轮廓线的走向以起始的所述特征点为基准利用所述透明刻度管依次测量每个所述特征点与起始的所述特征点之间的距离以形成所述展长信息直至所述至少两条剖面轮廓线上的每个所述展长信息均测量完成；
[0023]其中，所述透明刻度管的内壁面和/或外壁面上设置有刻度尺，且在手动测量过程中能在所述透明刻度管的外壁面上对所述特征点进行标记。
[0024]优选的，其中，所述指导学生手动测量所述至少两条剖面轮廓线上每个特征点的展长信息包括指导学生执行以下步骤：
[0025]将每个所述特征点标记在与其对应的所述剖面轮廓线上；
[0026]沿所述柔性金属丝的中心轴线方向以起始的所述特征点为基准依次测量每个所述特征点与起始的所述特征点之间的距离以形成所述展长信息直至所述至少两条剖面轮廓线上的每个所述展长信息均测量完成。
[0027]优选的，其中，所述柔性金属丝上设置有刻度以能形成定栅，所述定栅能配合动栅以电子游标卡尺的测量原理测量任意两个相邻所述特征点之间的距离并在控制器中生成所述展长信息。
[0028]优选的，其中，在所述沿所述柔性金属丝的中心轴线方向以起始的所述特征点为基准依次测量每个所述特征点与起始的所述特征点之间的距离以形成所述展长信息直至所述至少两条剖面轮廓线上的每个所述展长信息均测量获取完成之前还包括：
[0029]将弯折形成所述剖面轮廓线的每条所述柔性金属丝拉直。
[0030]优选的，其中，所述根据所述至少两条剖面轮廓线和所述几何位置关系在三维绘图软件中创建立体几何模型包括：
[0031]采集所述至少两条剖面轮廓线的属性信息，并将其输入所述三维绘图软件中；
[0032]根据所述几何位置关系和相邻两条所述剖面轮廓线的所述属性信息创建原始立体模型；
[0033]利用所述三维绘图软件识别所述原始立体模型中的每个结构点；
[0034]基于所述特征点与所述结构点之间的距离不大于预设值，在该特征点与该结构点之间创建对应映射关系；
[0035]基于每个所述特征点有且仅有一个结构点与其对应，根据每个所述结构点所在的剖面轮廓线及其在该剖面轮廓线上的顺序对其进行编号；
[0036]根据多个所述特征点对所述原始立体模型进行裁剪以形成所述立体几何模型；
[0037]其中，所述立体几何模型中的每个所述结构点的编号信息中均包括该结构点分别在X平面、Y平面、Z平面的展长信息。
[0038]优选的，其中，所述分析比较所述第一展开图和所述第二展开图以提升学生对立体几何模型展开图的认知包括：
[0039]比较所述第一展开图中的所述特征点和与其对应的所述第二展开图中的所述结构点之间的误差；
[0040]基于所述误差大于预设阈值，分别获取该特征点的展长信息和该结构点的展长信息；
[0041]利用该特征点的展长信息、该结构点的展长信息及所述几何位置关系分析误差成因；
[0042]遍历所述第一展开图中的每个所述特征点和与其对应的所述第二展开图中的所述结构点，直至分析完成全部的所述误差成因并对其进行分类；
[0043]根据全部所述误差成因的分类结果指导学生再次绘制所述第一展开图直至所述第一展开图中的任一个所述特征点和与其对应的所述第二展开图中的所述结构点之间的误差不大于所述预设阈值。
[0044]优选的，其中，每条所述剖面轮廓线上包括至少三个所述特征点，所述特征点包括起点、终点和位于所述起点和所述终点之间的至少一个中间点。
[0045]本专利技术还提供了一种立体几何模型展开图教绘系统，其中，包括：执行任一项前述的立体几何模型展开图教绘方法的模块。
[0046]本专利技术至少具有以下特点及优点：
[0047]本专利技术能通过分析学生绘制的第一展开图和三维绘图软件自动生成的第二展开图之间的差别加深学生对展开图的绘制原理及流程的认知，从而通过不断的实践与检验以提升学生对立体几何模型展开图的认知，进而保证学生能够完全掌握展开图的绘制原理，同时提升学生对展开图的识图能力。
附图说明
[0048]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种立体几何模型展开图教绘方法，其特征在于，包括：利用柔性金属丝弯折形成至少两条剖面轮廓线；设定至少两条所述剖面轮廓线的几何位置关系；指导学生手动测量所述至少两条剖面轮廓线上每个特征点的展长信息，并利用各个所述展长信息和所述几何位置关系绘制在预设平面内的第一展开图；根据所述至少两条剖面轮廓线和所述几何位置关系在三维绘图软件中创建立体几何模型；利用所述三维绘图软件将所述立体几何模型在所述预设平面内展开以形成第二展开图；分析比较所述第一展开图和所述第二展开图以提升学生对立体几何模型展开图的认知；其中，任意两条所述剖面轮廓线的剖向均相同。2.根据权利要求1所述的立体几何模型展开图教绘方法，其特征在于，所述设定至少两条所述剖面轮廓线的几何位置关系包括：设定三维坐标系，并确定原点坐标；指定每条所述剖面轮廓线在所述三维坐标系中的位置信息；根据每条所述位置信息计算对应的所述剖面轮廓线上的每个所述特征点的位置坐标；将全部所述特征点的位置坐标汇总为一体以形成所述几何位置关系。3.根据权利要求2所述的立体几何模型展开图教绘方法，其特征在于，所述指导学生手动测量所述至少两条剖面轮廓线上每个特征点的展长信息包括指导学生执行以下步骤：在弯折形成所述剖面轮廓线的每条所述柔性金属丝上套设能弯折的透明刻度管；将每个所述特征点标记在与其对应的所述透明刻度管的外壁面上；沿所述剖面轮廓线的走向以起始的所述特征点为基准利用所述透明刻度管依次测量每个所述特征点与起始的所述特征点之间的距离以形成所述展长信息直至所述至少两条剖面轮廓线上的每个所述展长信息均测量完成；其中，所述透明刻度管的内壁面和/或外壁面上设置有刻度尺，且在手动测量过程中能在所述透明刻度管的外壁面上对所述特征点进行标记。4.根据权利要求2所述的立体几何模型展开图教绘方法，其特征在于，所述指导学生手动测量所述至少两条剖面轮廓线上每个特征点的展长信息包括指导学生执行以下步骤：将每个所述特征点标记在与其对应的所述剖面轮廓线上；沿所述柔性金属丝的中心轴线方向以起始的所述特征点为基准依次测量每个所述特征点与起始的所述特征点之间的距离以形成所述展长信息直至所述至少两条剖面轮廓线上的每个所述展长信息均测量完成。5.根据权利要求4所述的立体几何模型展开图教绘方法，其特征在于，所述柔性金属丝上设置有刻度以能形成定栅，所述定栅能配合动栅以电子游标卡尺的测量原理测量任意两个相邻所述特征点之间的距离并在控制器中生成所述展长信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑，张宏民，
申请(专利权)人：齐齐哈尔大学，
类型：发明
国别省市：