一种单兵装备参数化建模方法技术

本发明专利技术涉及一种用于单兵装备参数化建模的方法，其包括以下步骤：首先进行三维扫描，采用插值曲线蒙面法构建得到人体部位的数字化模型；然后根据人体部位数字化模型的尺寸获取表达单兵装备定位尺寸和形状尺寸的特征参数以及特征曲线；其次结合单兵装备特征参数，将不同曲面连接起来构成一个自由曲面，完成单兵装备曲面造型；最后将造型完成的单兵装备的曲面进行加厚处理形成单兵装备的实体模型。本发明专利技术参数化建模的方法将常规设计中的繁琐、反复进行的工作交由经过计算机二次开发来完成，可以广泛应用于各种单兵装备的建模之中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及产品参数化设计与集成
，特别是关于一种实现单兵装备的快速造型、快速修改、虚拟装配及驱动3D打印的单兵装备参数化建模方法。
技术介绍
随着信息化战争的来临，单兵装备已发生了天翻地覆的变化。单兵装备功能综合性越来越强，信息化程度越来越高，重量越来越轻，能量维持时间越来越长。信息化的单兵装备可以从根本上改变士兵的战斗功能，使一个士兵具备C4I (指挥、控制、通信、计算机和情报)功能，其打击力、生存力、战场感知与情报共享能力及战斗灵活性更强。战场上的士兵不再是一个独立的人，而成为一个战场感知器、特殊的武器平台、网络中的一个节点，使得传统士兵的战斗力发生了质的飞跃。但是传统的单兵装备设计方式与流程耗费大量的时间与人力，已经无法满足目前复杂多样的单兵装备设计需求，必须探索一条便捷、可靠、高效的设计途径。在传统的单兵装备开发过程中，需要计算零部件的强度、刚度、稳定性以及寿命等性能特征，确定零部件的几何尺寸等，为此需要查阅和引用相关的工程手册、技术标准、技术规范以及各种经验数据等。在传统开发模式下，上述数据往往是以纸质形式提供的。在信息化战争的背景下，传统设计方法成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单兵装备参数化建模方法，其包括以下步骤：1）将与所使用的单兵装备进行接触或匹配的人体部位进行三维扫描，采用计算机图像工作站读取相应人体部扫描测量数据点，基于插值曲线蒙面法完成人体部位的数字化建模，得到人体部位的数字化模型；2）采用非接触式三维扫描法对某一单兵装备进行扫描测量，得到单兵装备的测量数据点，并将测量数据点以文本形式进行存储，转换为可读性实数格式文件；3）采用计算机图形工作站读取步骤2）的单兵装备的三维测量数据点，并提取此单兵装备表面的点集数据；4）根据人体部位的数字化模型的尺寸，获取表达单兵装备定位尺寸和形状尺寸的特征参数；采用单兵装备表面的点集数据生成截面曲线和控制线，并对生成...

【技术特征摘要】
1.一种单兵装备参数化建模方法，其包括以下步骤: 1)将与所使用的单兵装备进行接触或匹配的人体部位进行三维扫描，采用计算机图像工作站读取相应人体部扫描测量数据点，基于插值曲线蒙面法完成人体部位的数字化建模，得到人体部位的数字化模型； 2)采用非接触式三维扫描法对某一单兵装备进行扫描测量，得到单兵装备的测量数据点，并将测量数据点以文本形式进行存储，转换为可读性实数格式文件； 3)采用计算机图形工作站读取步骤2)的单兵装备的三维测量数据点，并提取此单兵装备表面的点集数据； 4)根据人体部位的数字化模型的尺寸，获取表达单兵装备定位尺寸和形状尺寸的特征参数；采用单兵装备表面的点集数据生成截面曲线和控制线，并对生成的截面曲线和控制线进行光顺；通过截面曲线和控制线构造相应的曲面片，对生成的曲面片进行光顺； 5)结合单兵装备的特征参数，以单兵装备的整体框架为基础，应用曲面求交或曲面间过渡的方法将不同曲面连接起来构成一个自由曲面,完成面片间拼接，并对拼接后的曲面进行光顺，完成单兵装备曲面造型； 6)将造型完成的单兵装备的曲面进行加厚处理形成单兵装备的实体模型。2.如权利要求1所述的一种单兵装备参数化建模方法，其特征在于:当单兵装备为头盔时，头盔的参数化 建模方法包括以下步骤: ①三维扫描人头数据点及其拟合曲面； ②提取头蓝主体部分特征参数； ③选择底部曲面造型方法，提取底部曲面的关键曲线和特征参数； ④选择耳部造型方法，提取耳部造型的关键曲线和特征参数； ⑤选择前檐部分造型方法，提取前檐部分关键曲线和特征参数； ⑥对各个盔体曲面各个组成部分按照各自的曲面造型方法造型，将造型完成的头盔曲面进行加厚处理形成头盔的实体模型。3.如权利要求2所述的一种用于单兵装备参数化建模的方法，其特征在于:所述步骤①三维扫描人头数据点及其拟合曲面的具体过...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓，钮建伟，祖媛媛，蒋毅，马天，
申请(专利权)人：中国人民解放军总后勤部军需装备研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11