[發明專利]產品STL模型布爾運算方法

無效

• 申請號: 200910019897.1
• 申請日: 2009-03-26
• 公開（公告）號: CN101510225A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 孫殿柱;李心成;李延瑞;田中朝
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06T17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種產品STL模型的布爾運算方法，其特征在于步驟依次為：1)讀產品STL模型數據到存儲器中，并為產品STL模型數據建立線性鏈表存儲結構，改進R*-樹得到適合于存儲產品STL模型的動態空間索引結構R*S-樹，具體分割方法是將三角面片及索引結點MBR即最小包圍矩形統一表示為四維點對象(x，y，z，r)，其中x，y，z為MBR中心坐標，r為MBR外接球半徑值，通過三角面片集合的聚類分簇，構建產品STL模型動態空間索引結構；2)基于產品STL模型的動態空間索引結構獲取交線數據；3)根據交線數據對相交三角面片進行細分；4)將細分后三角面片添加到產品STL模型動態空間索引結構中，重新建立產品STL模型動態空間索引結構，遍歷STL模型動態空間索引結構，自適應擴張查找位于交線兩側的三角面片，以交線為分界線將產品STL模型分成兩個子STL模型，實現產品STL模型的分割，具體分割方法是：①以產品STL模型中位于交線上的任一三角面片為初始迭代面片；②查找產品STL模型中包含初始迭代面片非交線邊的三角面片；③判斷查找到的三角面片是否以交線為邊界，若不存在交線邊界則停止查找交線邊方向上的三角面片，查找產品STL模型中包含其它邊界的三角面片，執行步驟③；④若兩STL模型存在多條交線，提取下一條交線，執行步驟①；⑤將查找到的三角面片從產品STL模型中分割出來，沿交線將產品STL模型分成兩個子STL模型；5)根據布爾運算類型，將分割后產品STL模型進行組合，實現產品STL模型的交、并或差布爾運算。

2.如權利要求1所述的產品STL模型的布爾運算方法，其特征在于：在步驟2)中，設參與布爾運算的兩STL模型為S₁和S₂，根據STL模型S₁動態空間索引結構，判斷STL模型S₂動態空間索引結構中結點MBR與STL模型S₁的相交關系，若不相交，則STL模型S₁和STL模型S₂無交線；若相交查找STL模型S₁與STL模型S₂動態空間索引結構中相交的數據結點，該數據結點中存儲的三角面片即為STL模型S₁和STL模型S₂相交的三角面片；提取相交數據結點中存儲的三角面片，求交獲取交線段，采用R*S-樹建立離散交線段動態空間索引結構，基于離散交線段動態空間索引結構各層結點的空間鄰近關系實現交線段的鄰近排序。

3.如權利要求2所述的產品STL模型的布爾運算方法，其特征在于：采用R^*S-樹建立離散交線段動態空間索引結構，基于離散交線段動態空間索引結構各層結點的空間鄰近關系實現交線段鄰近排序的步驟具體是：I以任一交線段為起始線段，查詢離散交線段動態空間索引結構中到起始線段某端點距離為零的數據結點；II獲取離散交線段動態空間索引結構中到起始線段某端點距離為零的數據結點中存儲的交線段，并與起始線段相連組成新的起始線段；?III查詢離散交線段動態空間索引結構中到新起始線段端點距離為零的數據結點，若存在距離為零的數據結點執行步驟II；IV輸出兩STL模型的一條交線，如果兩復雜STL模型交線不止一條，執行步驟I。

4.如權利要求1所述的產品STL模型的布爾運算方法，其特征在于：在步驟5)中，設兩STL模型為S₁和S₂，交線將STL模型S₁分成兩個子STL模型，即位于STL模型S₂內部和外部的STL模型，交線同樣將STL模型S₂分成兩個子STL模型，STL模型S₁和STL模型S₂布爾運算公式如下：

S₁∩S₂＝S₁inS₂+S₂inS₁

S₁∪S₂＝S₁outS₂+S₂outS₁

S₁-S₂＝S₁outS₂+S₂inS₁

S₂-S₁＝S₂outS₁+S₁inS₂

以上公式中S₁inS₂和S₁outS₂分別表示STL模型S₁位于STL模型S₂內部和外部的子STL模型，S₂inS₁和S₂outS₁分別表示STL模型S₂位于STL模型S₁內部和外部的子STL模型；STL模型的交運算是將STL模型S₁中的S₁inS₂與STL模型S₂中的S₂inS₁組合成一張曲面；并運算是將STL模型S₁中的S₁outS₂與STL模型S₂中的S₂outS₁組合成一張曲面；差運算是將STL模型S₁中的S₁outS₂與STL模型S₂中的S₂inS₁組合成一張曲面或將STL模型S₂中的S₂outS₁與STL模型S₁中的S₁inS₂組合成一張曲面。?