[發(fā)明專(zhuān)利]用于產(chǎn)品三維數(shù)據(jù)處理的任意四邊形曲面中軸線(xiàn)生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410123906.2
• 申請(qǐng)日: 2014-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103903304A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭健鈞;李吉平;苗苗;矯敘倫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 大連工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T17/20
• 分類(lèi)號(hào): G06T17/20
• 代理公司: 大連東方專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李馨;李洪福

1.一種用于產(chǎn)品三維數(shù)據(jù)處理的任意四邊形曲面中軸線(xiàn)生成方法，具有如下步驟：

—模型分解步驟：將四邊形面模型分解為四個(gè)邊；將所述的四個(gè)邊中不相鄰的兩邊分成一組，得到的兩組邊分別作為起始邊和終止邊以及兩約束邊；

—插值步驟：通過(guò)計(jì)算所述的兩約束邊的向量得到兩約束邊的合并向量，以該合并向量的方向作為插值方向，按步長(zhǎng)δ插入多個(gè)插入點(diǎn)；

—插入點(diǎn)移動(dòng)步驟：當(dāng)所述的多個(gè)插入點(diǎn)均位于模型內(nèi)部時(shí)，計(jì)算每個(gè)插入點(diǎn)與所述兩約束邊的距離；使用迭代的方式，移動(dòng)所述插入點(diǎn)，使該插入點(diǎn)與所述兩約束邊的距離近似相等；

—中軸線(xiàn)確定步驟：重復(fù)上述步驟；當(dāng)所述的插入點(diǎn)與兩約束邊的距離均近似相等時(shí)，利用所述的各插入點(diǎn)構(gòu)造B-spline曲線(xiàn)，該曲線(xiàn)近似為四邊形面模型的中軸線(xiàn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于產(chǎn)品三維數(shù)據(jù)處理的任意四邊形曲面中軸線(xiàn)生成方法，其特征還在于所述的插入點(diǎn)移動(dòng)步驟中至少還具有插入點(diǎn)判定和移動(dòng)步驟：

—計(jì)算插入點(diǎn)P與兩約束邊的距離d₁和d₂，以及與d₁和d₂與兩約束邊的交點(diǎn)q₁和q₂，q₁和q₂之間的距離為d，d＝||q₁q₂||；根據(jù)Frenet標(biāo)架公式得到P位置調(diào)整的方向向量e→1=q1q2/||q1q2||2;]]>

—比較d₁、d₂和d的關(guān)系：若d₁>d或者d₂>d，則插入點(diǎn)P在模型區(qū)域外部；

—若d₁>d₂，則點(diǎn)P沿著方向移動(dòng)距離Δ=|(d₁-d₂)|/2；若d₁<d₂，則點(diǎn)P沿著的相反方向移動(dòng)距離Δ=|(d₁-d₂)|/2；將插入點(diǎn)P移動(dòng)到模型內(nèi)部后，更新該點(diǎn)坐標(biāo)；

—若d₁<d且d₂<d，表明點(diǎn)P在模型內(nèi)部，暫時(shí)不進(jìn)行調(diào)整。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于產(chǎn)品三維數(shù)據(jù)處理的任意四邊形曲面中軸線(xiàn)生成方法，其特征還在于所述的“使用迭代方法，移動(dòng)所述插入點(diǎn)，使該插入點(diǎn)與所述兩約束邊的距離近似相等”具體包含如下步驟：

—計(jì)算插入點(diǎn)P與兩約束邊的距離d₁和d₂，在確定插入點(diǎn)在四邊形模型內(nèi)部時(shí)：根據(jù)Frenet標(biāo)架公式得到P位置調(diào)整的方向向量

—若d₁>d₂，點(diǎn)P沿著方向移動(dòng)距離Δ₁；

—若d₁<d₂，點(diǎn)P沿著相反方向移動(dòng)距離Δ₁；

—重復(fù)上述步驟，直到d₁/d₂=ε，停止運(yùn)算；其中0.99<ε<1.01；移動(dòng)距離Δ₁的取值為|(d₁-d₂)|/2ⁿ，其中n取值為兩次連續(xù)移動(dòng)方向不一致的次數(shù)。