[發明專利]工程圖空間曲線線框模型重建方法

無效

• 申請號: 200710042775.5
• 申請日: 2007-06-27
• 公開（公告）號: CN101082994A
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發明（設計）人: 顧永明;劉剛
• 申請（專利權）人: 永凱軟件技術（上海）有限公司
• 主分類號: G06T17/40
• 分類號: G06T17/40
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 王敏杰

1、一種工程圖空間曲線線框模型重建方法，其特征在于該方法包括如下步驟：

步驟A：客戶端對CAD工程圖數據進行一系列的基于半人機交互半自動化方式的CAD數據預處理，包括生成二維點表、生成二維線表、確定坐標原點，并將該CAD數據預處理結果發送給服務器；

步驟B：服務器端接收到預處理后的工程圖紙后，采用點坐標匹配法計算并生成空間候選頂點表；

步驟C：在服務器端采用基于連接關系判定的方法生成空間曲線，并采用基于正則化空間曲線的方法將所生成的空間曲線標準化；

步驟D：在服務器端采用去除重疊邊、去除虛假邊和點的方法去除冗余元素，并生成工程圖空間曲線線框模型系統的最終結果——具有標準空間曲線的線框模型。

2、根據權利要求1所述的工程圖空間曲線線框模型重建方法，其特征在于所述的步驟A中的CAD數據預處理過程進一步包括：

步驟A1：在客戶端，采用遍歷CAD數據輸入所有二維線表的方法，生成二維點表和二維線表；

步驟A2：在客戶端，根據二維點表和二維線表，采用基于半人機交互半自動化方式確定坐標原點、進行視圖分離和視圖坐標轉換，通過廣域網發送標準三視圖數據給客戶端。

3、根據權利要求1所述的工程圖空間曲線線框模型重建方法，其特征在于所述的步驟B在服務器端采用點坐標匹配法計算并生成空間候選頂點表，其過程進一步包括：

步驟B1：從主視圖上選取一個二維點vNode(x_v，0，z_v)，從俯視圖上選取一個二維點hNode(x_h，y_h，0)，比較這兩個二維點之間在X坐標上的差異，如果|x_v-x_h|≤ε，通常取ε＝0.1，則在側視圖上選取點，轉步驟B2，否則繼續搜索比較側視圖上二維點，找出滿足|x_v-x_h|≤ε的俯視圖上的x_h點；

步驟B2：從側視圖上選取的二維點wNode(0，y_w，z_w)，比較其Y坐標與俯視圖上相應點的Y坐標值的差異，如果|y_w-y_h|≤ε，通常取ε＝0.1，則以同樣的方法比較Z坐標值之間的差異，轉步驟B3，否則繼續在側視圖上搜索二維點進行比較；

步驟B3：比較側視圖上選取的二維點wNode和主視圖上選取的二維點vNode的Z坐標值之間的差異，若|z_w-z_v|≤ε，通常取ε＝0.1，則構造空間坐標點，否則轉步驟B2。

4、根據權利要求1所述的工程圖空間曲線線框模型重建方法，其特征在于所述的步驟C在服務器端采用基于連接關系判定的方法生成空間曲線，并采用基于正則化空間曲線的方法將所生成的空間曲線標準化，其過程進一步包括：

步驟C1：在工程圖的三個視圖中選取一個視圖為當前視圖，在當前視圖上選取一條線段，根據二維線表選取其相對應的兩個二維端點，在空間頂點表中選取與這兩個端點對應的兩個空間三維頂點及在另外兩個視圖上對應的四個二維端點；

步驟C2：通過所述的另外兩個視圖判別空間三維頂點的連接關系，其方法是判斷兩個二維點是否存在二維連接線或者重合；

步驟C3：將具有連接關系的三維頂點作為一條空間邊的端點，建立一個空間邊的變量，利用視圖上二維線的方程聯合求出空間邊的方程；

步驟C4：利用空間曲線邊上的關鍵點計算空間邊的支撐平面，計算將空間支撐平面變換成為坐標平面所需要的變換矩陣，再利用變換矩陣將空間邊轉換成為坐標平面上的邊。

5、根據權利要求1所述的工程圖空間曲線線框模型重建方法，其特征在于所述的步驟D在服務器端采用去除重疊邊、去除虛假邊和點的方法來處理冗余元素，并生成工程圖空間曲線線框模型系統的最終結果——具有標準空間曲線的線框模型，其過程進一步包括：

步驟D1：檢測空間邊的重疊關系，將具有重疊關系的所有邊放入到一個容器中，如果容器中僅有一條線，則保留該線；否則刪除容器中的所有邊，在容器中按照空間點的坐標和空間線的切向方向按順序排列空間點，并按照空間曲線方程和空間點位置關系重新生成空間曲線；

步驟D2：根據空間頂點連接邊的個數來判別空間頂點的有效性或虛假性，要求空間頂點連接邊的個數需要大于等于3，將小于2的那些空間頂點和空間邊刪除，將等于2且相關的邊不共線的邊和點都刪除，將等于2且相關邊共線的點刪除，兩邊變為一條邊；

步驟D3：生成空間線框模型結構，該結構包括了在空間頂點表和空間曲線邊表，并且這兩個表之間存在關聯關系。并輸出線框模型給三維重建后續處理系統。