一种CAE软件中三维模型的处理方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种CAE软件中三维模型的处理方法及系统，属于模型数据处理技术领域，解决了现有技术中单个CAE软件中三维模型修改复杂且精确度不高的问题。包括导入模型文件，获取其中三维模型的各组件的特征点坐标和棱边信息；通过最短路径方法识别出各组件的非棱边中的可显示边；将各组件的可显示边及其特征点投影至设定的主平面上，生成投影点和投影边，显示出各组件的二维视图；根据在选中的组件的二维视图上选择的投影点和/或投影边，分别生成对应的提示点；将选中的提示点作为修改点，根据修改点的位置和标准图形库，更新对应的特征点坐标，并重新投影至设定的主平面上，得到编辑后的各组件的二维视图。实现了三维模型的二维视图显示和修改。维视图显示和修改。维视图显示和修改。

【技术实现步骤摘要】
一种CAE软件中三维模型的处理方法及系统


[0001]本专利技术涉及模型数据处理
，尤其涉及一种CAE软件中三维模型的处理方法及系统。

技术介绍

[0002]CAE（Computer Aided Engineering，计算机辅助工程）是指用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学和电磁场分布、电压电流分布、雷达散射性能等电磁学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。现有的CAE软件（如ANSYS、CST、FEKO、COMSOL、SONNET等）可以方便、快捷地进行电磁、热、力学等领域的仿真工作，但通常只能使用三维视图显示和修改模型，若仿真复杂模型（如芯片设计、复杂多层电路板设计等）过程中需要修改模型，在CAE软件中修改模型将会非常麻烦，甚至不可用。
[0003]在进行复杂模型的设计项目中，通常情况下，工程师或设计师会先在CAD（Computer Aided Design，计算机辅助设计）软件中建模，而后将模型导入到对应的CAE软件中进行仿真，需要克服模型文件数据类型不匹配、接口不匹配等问题。
[0004]为了改善这种情况，当前虽然存在CAD
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CAE软件协同平台，如COMSOL的LiveLink for MATLAB、LiveLink for SOLIDWORKS、LiveLink for AutoCAD等，但只是简单地集成了两个软件，减少了导入文件的步骤，实际使用时无法分别使用二维和三维视图显示同源模型，还是需要在协同平台中切换软件进行相应设置和调整，才能完成仿真工作，流程繁琐。

技术实现思路

[0005]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种CAE软件中三维模型的处理方法及系统，用以解决现有单个CAE软件中无法便捷且高精度地修改复杂模型的问题。
[0006]本专利技术实施例提供了一种CAE软件中三维模型的处理方法，包括以下步骤：导入模型文件，获取其中三维模型的各组件的特征点坐标和棱边信息；棱边属于可显示边；基于特征点坐标和棱边信息，通过最短路径方法识别出各组件的非棱边中的可显示边；将各组件的可显示边及其特征点投影至设定的主平面上，生成投影点和投影边，显示出各组件的二维视图；根据在选中的组件的二维视图上选择的投影点和/或投影边，分别生成对应的提示点；将选中的提示点作为修改点，根据修改点的位置和标准图形库，识别出待编辑的特征点和修改方式，根据修改点的偏移向量，按修改方式更新待编辑的特征点坐标，并重新投影至设定的主平面上，得到编辑后的各组件的二维视图。
[0007]基于上述方法的进一步改进，基于特征点坐标和棱边信息，通过最短路径方法识别出各组件的非棱边中的可显示边，包括：将任意两个特征点组合为一个节点，如果节点中两个特征点构成的线段存在于棱
边信息中，则该节点对应可显示边中的棱边，否则该节点对应非棱边；通过最短路径方法计算出非棱边的节点的最短路径，如果最短路径中每相邻两个特征点构成的线段均不存在于棱边信息中，则该节点的最短路径对应非棱边中的可显示边。
[0008]基于上述方法的进一步改进，生成投影点和投影边，包括：将各组件的可显示边的特征点投影至设定的主平面上，生成投影点和投影关系，并根据主平面的法向量方向和特征点的投影方向，获取各特征点的投影向量值，相同位置的投影点按对应的特征点的投影向量值从大到小依次覆盖；将属于同一可显示边的特征点对应的投影点作为线段端点，相连形成投影线；根据各组件的投影线上投影点的坐标，识别是否存在具有相同投影点或相同向量的投影线，如果存在，则将具有相同投影点或相同向量的投影线组成一条投影边，否则，投影线作为单独的投影边。
[0009]基于上述方法的进一步改进，根据在选中的组件的二维视图上选择的投影点和/或投影边，分别生成对应的提示点，包括：基于二维视图，在选择的每个投影点位置上生成一个对应的提示点，和/或，在投影边的端点及中点位置上分别生成一个对应的提示点；同一投影位置只生成一个提示点。
[0010]基于上述方法的进一步改进，根据修改点的位置和标准图形库，识别出待编辑的特征点和修改方式，包括：将选中的组件与标准图形库进行对比，确定选中的组件是否是标准图形；根据修改点所在投影边及其相邻投影边，识别出修改点所在的投影边的类型和投影边的起始投影点，类型包括直线边和曲线边中的线段；如果修改点在中点位置，或者，选中的组件是标准图形且修改点在端点位置，则根据修改点所在投影边的类型和修改点的投影关系，获取待编辑的特征点和修改方式。
[0011]基于上述方法的进一步改进，根据修改点的位置和标准图形库，识别出待编辑的特征点和修改方式，包括：如果选中的组件不是标准图形且修改点在端点位置，则根据修改点的投影关系，获取投影至修改点的特征点作为待编辑的特征点，修改方式是双向分量方式。
[0012]基于上述方法的进一步改进，根据修改点所在投影边的类型和修改点的投影关系，获取待编辑的特征点和修改方式，包括：如果标准图形是非球体，则当投影边是直线边时，获取投影边上的各投影线端点的投影点对应的特征点，作为待编辑的特征点，修改方式是垂直分量方式；当投影边是曲线边中的线段时，获取所在曲线边上所有线段端点的投影点对应的特征点，作为待编辑的特征点，修改方式是径向分量方式；如果标准图形是球体，则获取选中的组件的球心，修改方式是双向分量方式。
[0013]基于上述方法的进一步改进，根据修改点的偏移向量，按修改方式更新待编辑的特征点坐标，包括：根据修改点的偏移向量，按修改方式获取偏移向量的分量值，根据主平面的法向量，转换获取的分量值后叠加至待编辑的特征点对应维度的坐标值中；按修改方式获取偏移向量的分量值，包括：当修改方式是双向分量方式时，获取偏移向量在主平面两个维度上
的分量值；当修改方式是垂直分量方式时，获取偏移向量在垂直于投影边的维度上的分量值；当修改方式是径向分量方式时，获取偏移向量沿曲线边的径向方向的分量值。
[0014]基于上述方法的进一步改进，CAE软件在临时存储区域中创建多个结构相同但优先级不同的线性表存储三维模型在不同处理阶段的数据结构信息；当CAE软件接收到保存或仿真指令时，将优先级最高的线性表的最新版本的数据更新至CAE软件的工程文件中。
[0015]另一方面，本专利技术实施例提供了一种CAE软件中三维模型的处理系统，包括：数据处理模块，用于导入模型文件，获取其中三维模型的各组件的特征点坐标和棱边信息；棱边属于可显示边；基于特征点坐标和棱边信息，通过最短路径方法识别出各组件的非棱边中的可显示边；模型显示模块，用于将各组件的可显示边及其特征点投影至设定的主平面上，生成投影点和投影边，显示出各组件的二维视图；模型编辑模块，用于根据在选中的组件的二维视图上选择的投影点和/或投影边，分别生成对应的提示点；将选中的提示点作为修改点，根据修改点的位置和标准图形库，识别出待编辑的特征点和修改方式，根据修改点的偏移向量，按修改方式更新待编辑的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CAE软件中三维模型的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：导入模型文件，获取其中三维模型的各组件的特征点坐标和棱边信息；所述棱边属于可显示边；基于特征点坐标和棱边信息，通过最短路径方法识别出各组件的非棱边中的可显示边；将各组件的可显示边及其特征点投影至设定的主平面上，生成投影点和投影边，显示出各组件的二维视图；根据在选中的组件的二维视图上选择的投影点和/或投影边，分别生成对应的提示点；将选中的提示点作为修改点，根据修改点的位置和标准图形库，识别出待编辑的特征点和修改方式，根据修改点的偏移向量，按修改方式更新待编辑的特征点坐标，并重新投影至设定的主平面上，得到编辑后的各组件的二维视图。2.根据权利要求1所述的CAE软件中三维模型的处理方法，其特征在于，所述基于特征点坐标和棱边信息，通过最短路径方法识别出各组件的非棱边中的可显示边，包括：将任意两个特征点组合为一个节点，如果节点中两个特征点构成的线段存在于棱边信息中，则该节点对应可显示边中的棱边，否则该节点对应非棱边；通过最短路径方法计算出非棱边的节点的最短路径，如果最短路径中每相邻两个特征点构成的线段均不存在于棱边信息中，则该节点的最短路径对应非棱边中的可显示边。3.根据权利要求1所述的CAE软件中三维模型的处理方法，其特征在于，所述生成投影点和投影边，包括：将各组件的可显示边的特征点投影至设定的主平面上，生成投影点和投影关系，并根据主平面的法向量方向和特征点的投影方向，获取各特征点的投影向量值，相同位置的投影点按对应的特征点的投影向量值从大到小依次覆盖；将属于同一可显示边的特征点对应的投影点作为线段端点，相连形成投影线；根据各组件的投影线上投影点的坐标，识别是否存在具有相同投影点或相同向量的投影线，如果存在，则将具有相同投影点或相同向量的投影线组成一条投影边，否则，投影线作为单独的投影边。4.根据权利要求3所述的CAE软件中三维模型的处理方法，其特征在于，所述根据在选中的组件的二维视图上选择的投影点和/或投影边，分别生成对应的提示点，包括：基于二维视图，在选择的每个投影点位置上生成一个对应的提示点，和/或，在投影边的端点及中点位置上分别生成一个对应的提示点；同一投影位置只生成一个提示点。5.根据权利要求4所述的CAE软件中三维模型的处理方法，其特征在于，所述根据修改点的位置和标准图形库，识别出待编辑的特征点和修改方式，包括：将选中的组件与标准图形库进行对比，确定选中的组件是否是标准图形；根据修改点所在投影边及其相邻投影边，识别出修改点所在的投影边的类型和投影边的起始投影点，所述类型包括直线边和曲线边中的线段；如果修改点在中点位置，或者，选中的组件是标准图形且修改点在端点位置，则根据修改点所在投...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶宏，陈荣冰，胡锐，
申请(专利权)人：广东云湃科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：