[發明專利]一種邊界分區的浮雕模型建模方法

有效

• 申請號: 201110272123.7
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102999944A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 張保全;舒志;史金梅
• 申請（專利權）人: 北京進取者軟件技術有限公司
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 秦力軍

技術領域

本發明涉及計算機輔助設計領域的浮雕建模技術，特別涉及一種邊界分區的浮雕模型建模方法。

背景技術

浮雕是在平面上雕刻出凹凸起伏形象的一種雕塑，是一種介于圓雕和繪畫之間的藝術表現形式。借助計算機進行浮雕建模，傳統的方法就是在一張平面的矩形網格點陣上，利用平面曲線或位圖計算出各網格點的z值改變量，通過改變各網格點的z值，構造出浮雕的形狀。這種構造浮雕的方法，簡單靈活。目前國外支持浮雕造型和加工的軟件，如英國的Artcam、美國的MasterCAM?Art等都是通過修改矩形網格的z值來表示浮雕的。這種建模方法，由于只修改網格點的z值，在陡峭處或邊界處，會產生鋸齒，導致邊界不清晰，雖然通過整體或局部減小網格間距，可以使邊界效果好一些，但增加了數據量，并且鋸齒始終是存在的，滿足不了邊界和直側壁效果要求較高的建模和加工需要。同時傳統的浮雕建模方法，大多沒有記錄每次造型的參數，建模后很難修改之前的任意一次操作，影響造型和編輯的效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種邊界分區的浮雕模型建模方法，用于解決建模時不能得到清晰的邊界和直側壁，以及很難修改之前的任意一次操作的問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種邊界分區的浮雕模型建模方法，包括以下步驟：

A、繪制或輸入浮雕模型的二維曲線并對二維曲線進行離散處理，得到與二維曲線相應的首尾相接的直線段；

B、對直線段所在平面進行網格化處理，得到網格曲面并形成多個網格曲線單元；

C、在網格曲面上對多個網格曲線單元進行面片化處理，得到浮雕面片；

D、在網格曲面上搜索直線段得到浮雕邊界；

E、利用浮雕邊界對浮雕面片進行區域劃分，并對劃分得到的各區域進行相應操作生成浮雕模型。

優選的，步驟A包括：

設定弦高誤差值，根據弦高誤差值離散得到多條與二維曲線相應的多段線，每條多段線由多條首尾相接的直線段構成；

對多條多段線中相交的多段線求取交點，在交點處打斷多段線并形成節點；

當二維曲線存在交點，離散后其中一條多段線端點偏離其它多段線時，移動一條多段線的端點使得該多段線的端點與距離最近的多段線相交，求取交點，在交點處打斷距離最近的多段線并形成節點；

其中，各直線段相接的點為節點。

優選的，步驟B包括：

設定步長；

根據步長創建網格線，得到網格曲面；

其中，網格線與直線段構成網格曲線單元。

優選的，在步驟B和步驟C之間，還包括：

對于與網格線相交的直線段求取交點，在交點處打斷直線段并形成節點。

優選的，步驟C包括：

對包含直線段的網格曲線單元進行面片化處理，形成三角面片；

對不包含直線段的網格曲線單元進行面片化處理，形成四邊面片；

其中，所述浮雕面片包括所述三角面片和所述四邊面片。

優選的，對包含直線段的網格曲線單元進行面片化處理，形成三角面片，包括：

若網格曲線單元的網格線與多段線有兩個交點且網格曲線單元內部沒有節點，則兩個交點間的直線段把網格曲線單元分成兩個凸多邊形，采用德勞內三角化規則對兩個凸多邊形進行面片化；

若網格曲線單元內有節點，則把網格曲線單元內的所有直線段作為約束邊，根據約束邊采用二維帶約束的德勞內三角化規則對該網格曲線單元進行面片化。

優選的，利用浮雕邊界對浮雕面片進行區域劃分，包括：

對于網格曲面所有浮雕面片的邊，屬于浮雕邊界的邊是浮雕邊，不屬于浮雕邊界的邊是普通邊；

遍歷所有浮雕面片，給通過浮雕邊相鄰的浮雕面片設定不同的區域屬性，給通過普通邊相鄰的浮雕面片設定相同的區域屬性，則所有浮雕面片被劃分為多個區域。

優選的，步驟E還包括：

在某個區域內的所有浮雕面片的浮雕邊和普通邊的中點處打斷并形成節點；

對于增加了中點的三角面片再次進行面片化，得到新三角面片；

對于增加了中點的四邊面片進行網格細分，得到新四邊面片；

根據加入了中點的浮雕邊對浮雕邊界進行局部更新。

優選的，該方法還包括：

把對網格曲面的每一步驟操作記錄在浮雕歷史樹上。