[發明專利]一種STL模型到空間分割模型的轉換方法

有效

• 申請號: 201210454459.X
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN103810313A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 郭銳鋒;王鴻亮;于東;陳蕊蕊;杜威
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽計算技術研究所有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;許宗富

1.一種STL模型到空間分割模型的轉換方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據STL模型中三角面片頂點的最大坐標P_max和最小坐標P_min構建包括STL實體的最小的正方形包圍盒；

判斷分割次數是否到規定值j，若大于規定值j則分割結束，若小于或等于規定值j則繼續遞歸分解；

判斷分割次數是否小于規定值k，k＜j，若小于規定值k則進行劃分子集處理的相交關系檢測，若大于或等于k，則進行相交關系檢測；

若此體素不符合相交關系則依次進行體外關系和體內關系的判斷；

判斷該體素是否為邊界體素，若是邊界體素則對該體素進行遞歸分割，若不是邊界體素則分割結束。

2.根據權利要求1所述的一種STL模型到空間分割模型的轉換方法，其特征在于，所述劃分子集處理的相交關系檢測具體為：

遍歷每一個三角面片，將三角面片三個頂點的坐標與體素的四個頂點的坐標作比較，若有至少一個點在體素內則此體素為邊界體素，否則進行邊面相交關系測試，若符合邊面相交關系則此體素為邊界體素，將檢測到的與該邊界體素相交的所有三角面片編號記錄在此體素中。

3.根據權利要求1所述的一種STL模型到空間分割模型的轉換方法，其特征在于，所述相交關系檢測具體為：

將三角面片三個頂點的坐標與體素的四個頂點的坐標作比較，若有至少一個點在體素內則此體素為邊界體素，否則進行邊面相交關系測試，若符合邊面相交關系則此體素為邊界體素，當檢測到相交關系時，停止后面三角面片的相交關系檢測，并判斷此體素即為邊界體素。

4.根據權利要求2或3所述的一種STL模型到空間分割模型的轉換方法，其特征在于，所述邊面相交關系測試為空間線段與三角面片的相交測試：

線段S(t)為：

S(t)=(x_P0,y_P0,z_P0)^T+t[(x_P1,y_P1,z_P1)^T-(x_P0,y_P0,z_P0)^T]????????（1）三角面片Q(u,v,w)為：

Q(u,v,w)=u(x_V0,y_V0,z_V0)^T+v(x_V1,y_V1,z_V1)^T+w(x_V2,y_V2,z_V2)^T????（2）

其中，線段端點為P₀(x_P0,y_P0,z_P0)、P₁(x_P1,y_P1，z_P1)，t為|P₀P₁|的比例系數；三角面片Q(u,v,w)頂點分別為V₀(x_V0,y_V0,z_V0)、V₁(x_V1,y_V1,z_V1)，V₂(x_V2,y_V2,z_V2)，三元組(u,v,w)是Q的重心坐標；S(t)的參數限定條件為t∈[0,1]，Q(u,v,w)的參數限定條件為u∈[0,1]，v∈[0,1]，w∈[0,1]且u+v+w=1；

若相交則滿足關系式：

S(t)=Q(u,v,w)???????????????????????????????????????????????（3）

則相交測試成立；即，整理后得到的線性非齊次方程組

xP0-xP1xV1-xV0xV2-xV0yP0-yP1yV1-yV0yV2-yV0yP0-yP1zV1-zV0xV2-zV0tuv=xP0-xV0yP0-yV0zP0-zV0---(4)]]>

有唯一解，且解滿足參數限定條件。