由电子设备执行的追踪曲面交线方法及装置、电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种由电子设备执行的追踪曲面交线方法及装置、电子设备，该方法包括：生成四维空间参数曲线，将第一参数曲面对应的参数空间划分为多个第一曲面盒子，将第二参数曲面对应的参数空间划分为多个第二曲面盒子，将多个第一曲面盒子和多个第二曲面盒子中相交的盒子确定为目标盒子，构建切向量函数模型，基于切向量函数模型建立第一判定条件和第二判定条件，将满足第一判定条件的目标盒子标记为第一类盒子，将满足第二判定条件的目标盒子标记为第二类盒子，将目标盒子中除第一类盒子和第二类盒子之外的目标盒子标记为第零类盒子，生成各类盒子中的多个追踪点，并将多个追踪点连接以生成第一参数曲面和第二参数曲面的交线。的交线。的交线。

【技术实现步骤摘要】
由电子设备执行的追踪曲面交线方法及装置、电子设备


[0001]本专利技术涉及计算机曲面求交
，具体地涉及一种由电子设备执行的追踪曲面交线方法及装置、电子设备。

技术介绍

[0002]求有理参数曲面和有理参数曲面的交(SSI)是几何和实体建模中最基本的问题之一。有理曲面求交在表示复杂对象、有限元离散化、计算机动画、面部识别等方面是较为重要且常用的，两个参数曲面的交可能具有极其复杂的拓扑性质，如切点，切线，孤立点微小环路，自交点，甚至部分曲面重合，在某些极端情况下，这些奇异的情况会混合在一起，并且在实际系统中实现浮点运算时，不可避免的数值误差回事它们的计算更加复杂。所有这些情况都需要在近交互时间内在复杂几何运算下进行鲁棒处理，这对参数SSI问题的鲁棒性，准确性和效率提出了严峻的挑战。
[0003]常规曲面求交算法没有考虑到针对各种奇异的情形的拓扑情况，因此无法较好地完成各种场景下下复杂曲面相交情况下的实体建模，建模准确性较低。且由于计算复杂，常规算法无法在较短的时间内以较小的误差完成计算，甚至即便消耗大量的计算资源也根本无法得出计算结果。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术提供了一种由电子设备执行的追踪曲面交线方法及装置、电子设备。
[0005]本专利技术的一个方面，提供了一种由电子设备执行的追踪曲面交线的方法，包括：
[0006]响应于控制器生成的控制指令，通过运算器基于控制指令根据第一参数曲面的函数模型和第二参数曲面的函数模型，生成与第一参数曲面和第二参数曲面关联的四维空间参数曲线，将四维空间参数曲线存储在寄存器中；
[0007]通过运算器基于控制指令，将第一参数曲面对应的参数空间划分为多个第一曲面盒子，以及将第二参数曲面对应的参数空间划分为多个第二曲面盒子，以使得将多个第一曲面盒子和多个第二曲面盒子中相交的盒子确定为目标盒子，并将目标盒子存储在寄存器中；
[0008]通过运算器基于控制指令，从寄存器中读取四维空间参数曲线，并构建针对四维空间参数曲线的切向量函数模型，将切向量函数模型存储在寄存器中；
[0009]通过运算器基于控制指令，从寄存器中读取切向量函数模型，并基于切向量函数模型建立第一判定条件和第二判定条件，以使得将满足第一判定条件的目标盒子标记为第一类盒子，将满足第二判定条件的目标盒子标记为第二类盒子，将目标盒子中除第一类盒子和第二类盒子之外的目标盒子标记为第零类盒子；
[0010]通过运算器基于控制指令，分别生成第一类盒子、第二类盒子、第零类盒子中的多个追踪点，并将多个追踪点连接以生成第一参数曲面和第二参数曲面的交线；
[0011]通过显示单元展示第一参数曲面和第二参数曲面的交线。
[0012]根据本专利技术的实施例，第一参数曲面和第二参数曲面为基于多种类型的曲面实体，并按照预定制图比例建立的参数曲面，多种类型的曲面实体至少包括：机械元件曲面实体、人体部位曲面实体、动画对象曲面实体。
[0013]根据本专利技术的实施例，基于切向量函数模型建立第一判定条件和第二判定条件包括：
[0014]通过运算器基于控制指令，将目标盒子输入切向量函数模型，输出目标解集，将目标解集存储在寄存器中；
[0015]通过运算器基于控制指令，从寄存器中读取目标解集，并利用与切向量函数模型相关的目标解集建立第一判定条件和第二判定条件。
[0016]根据本专利技术的实施例，其中：
[0017]切向量函数模型包括第一分向量函数模型、第二分向量函数模型、第三分向量函数模型、第四分向量函数模型；
[0018]利用切向量函数模型输出的目标解集包括：通过第一分向量函数模型输出的第一解集、通过第二分向量函数模型输出的第二解集、通过第三分向量函数模型输出的第三解集、通过第四分向量函数模型输出的第四解集：
[0019]第一判定条件为：第一解集和第二解集的交集中存在零解，或者第三解集和第四解集的交集中存在零解；
[0020]第二判定条件为：在第一解集、第二解集、第三解集、第四解集的交集中存在零解。
[0021]根据本专利技术的实施例，分别生成第一类盒子、第二类盒子、第零类盒子中的多个追踪点包括：
[0022]针对第二类盒子生成多个不同类型的第二追踪点，多个不同类型的第二追踪点至少包括：在第一参数曲面和第二参数曲面相切于点的情况下的切点、在第一参数曲面和第二参数曲面相切于曲线的情况下的切点、在第一参数曲面和第二参数曲面重合的情况下的切点、在第一参数曲面和第二参数曲面相切于孤立切点的情况下的切点、在第一参数曲面和第二参数曲面相切于极小环的情况下的切点；
[0023]通过追踪第零类盒子生成多个零类追踪点，零类追踪点为在第一参数曲面或第二参数曲面正则相交情况下的正则交点；
[0024]针对第一类盒子生成多个不同类型的第一追踪点，多个不同类型的第一追踪点至少包括：在第一参数曲面或第二参数曲面上存在的有限个奇异点、在第一参数曲面或第二参数曲面上存在的奇异曲线上的奇异点；
[0025]从第零类盒子中确定第三类盒子，以使得针对第三类盒子生成多个第三追踪点，第三追踪点为第一参数曲面或第二参数曲面的自交点。
[0026]根据本专利技术的实施例，其中，针对第二类盒子生成多个不同类型的第二追踪点包括：
[0027]根据切向量函数模型和四维空间参数曲线构建第二判别函数系统；
[0028]根据第二判别函数系统的解的数量，将第二类盒子进行细分，以根据细分后的第二类盒子生成多个不同类型的第二追踪点。
[0029]根据本专利技术的实施例，其中，针对第一类盒子生成多个不同类型的第一追踪点包
括：
[0030]针对第一参数曲面或者第二参数曲面，构建子函数系统；
[0031]根据子函数系统和四维空间参数曲线构建第一判别函数系统；
[0032]根据第一判别函数系统的解的数量，将第一类盒子进行细分，以根据细分后的第一类盒子生成多个不同类型的第一追踪点。
[0033]根据本专利技术的实施例，其中，从第零类盒子中确定第三类盒子包括：
[0034]基于切向量函数模型建立第三判定条件，其中，第三判定条件为：满足第一子条件、第二子条件、第三子条件、第四子条件的至少之一；第一子条件为：第一解集中不存在零解，并且第三解集中不存在零解；第二子条件：第一解集中不存在零解，并且第四解集中不存在零解；第三子条件为：第二解集中不存在零解，并且第三解集中不存在零解；第四子条件为：第二解集中不存在零解，并且第四解集中不存在零解；
[0035]将满足第三判定条件的第零类盒子确定为排除盒子，并将第零类盒子中除排除盒子和正则盒子之外的盒子确定为第三类盒子，其中正则盒子为零类追踪点对应的盒子。
[0036]本专利技术的另一个方面提供了一种追踪曲面交线的装置，包括：
[0037]第一生成模块，用于响应于控制器生成的控制指令，通过运算器基于控制指令根据第一参数曲面的函数模型和第二参数曲面的函数模型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由电子设备执行的追踪曲面交线的方法，包括：响应于控制器生成的控制指令，通过运算器基于所述控制指令根据第一参数曲面的函数模型和第二参数曲面的函数模型，生成与第一参数曲面和第二参数曲面关联的四维空间参数曲线，将所述四维空间参数曲线存储在寄存器中；通过运算器基于所述控制指令，将所述第一参数曲面对应的参数空间划分为多个第一曲面盒子，以及将所述第二参数曲面对应的参数空间划分为多个第二曲面盒子，以使得将所述多个第一曲面盒子和所述多个第二曲面盒子中相交的盒子确定为目标盒子，并将所述目标盒子存储在寄存器中；通过运算器基于所述控制指令，从所述寄存器中读取所述四维空间参数曲线，并构建针对所述四维空间参数曲线的切向量函数模型，将所述切向量函数模型存储在寄存器中；通过运算器基于所述控制指令，从所述寄存器中读取所述切向量函数模型，并基于所述切向量函数模型建立第一判定条件和第二判定条件，以使得将满足第一判定条件的所述目标盒子标记为第一类盒子，将满足第二判定条件的所述目标盒子标记为第二类盒子，将所述目标盒子中除所述第一类盒子和所述第二类盒子之外的目标盒子标记为第零类盒子；通过运算器基于所述控制指令，分别生成所述第一类盒子、所述第二类盒子、所述第零类盒子中的多个追踪点，并将所述多个追踪点连接以生成所述第一参数曲面和所述第二参数曲面的交线；通过显示单元展示所述第一参数曲面和所述第二参数曲面的交线。2.根据权利要求1所述的方法，所述第一参数曲面和所述第二参数曲面为基于多种类型的曲面实体，并按照预定制图比例建立的参数曲面，所述多种类型的曲面实体至少包括：机械元件曲面实体、人体部位曲面实体、动画对象曲面实体。3.根据权利要求1所述的方法，基于所述切向量函数模型建立第一判定条件和第二判定条件包括：通过运算器基于所述控制指令，将所述目标盒子输入所述切向量函数模型，输出目标解集，将所述目标解集存储在寄存器中；通过运算器基于所述控制指令，从所述寄存器中读取所述目标解集，并利用与所述切向量函数模型相关的目标解集建立第一判定条件和第二判定条件。4.根据权利要求3所述的方法，其中：所述切向量函数模型包括第一分向量函数模型、第二分向量函数模型、第三分向量函数模型、第四分向量函数模型；利用所述切向量函数模型输出的所述目标解集包括：通过所述第一分向量函数模型输出的第一解集、通过所述第二分向量函数模型输出的第二解集、通过所述第三分向量函数模型输出的第三解集、通过所述第四分向量函数模型输出的第四解集：所述第一判定条件为：第一解集和第二解集的交集中存在零解，或者第三解集和第四解集的交集中存在零解；所述第二判定条件为：在第一解集、第二解集、第三解集、第四解集的交集中存在零解。5.根据权利要求4所述的方法，分别生成所述第一类盒子、所述第二类盒子、所述第零类盒子中的多个追踪点包括：
针对所述第二类盒子生成多个不同类型的第二追踪点，所述多个不同类型的第二追踪点至少包括：在第一参数曲面和第二参数曲面相切于点的情况下的切点、在第一参数曲面和第二参数曲面相切于曲线的情况下的切点、在第一参数曲面和第二参数曲面重合的情况下的切点、在第一参数曲面和第二参数曲面相切于孤立切点的情况下的切点、在第一参数曲面和第二参数曲面相切于极小环的情况下的切点；通过追踪所述第零类盒子生成多个零类追踪点，所述零类追踪点为在所述第一参数曲面或第二参数曲面正则相交情况下的正则交点；针对所述第一类盒子生成多个不同类型的第一追踪点，所述多个不同类型的第一追踪点至少包括：在所述第一参数曲面或第二参数曲面上...

【专利技术属性】
技术研发人员：程进三，
申请(专利权)人：中国科学院数学与系统科学研究院，
类型：发明
国别省市：