[發(fā)明專利]一種幕墻設(shè)計構(gòu)建單曲彎弧板塊擬合雙曲造型的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610058863.3
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105608294B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張峰;應(yīng)俊
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢凌云建筑裝飾工程有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;E04B2/88
• 代理公司: 武漢楚天專利事務(wù)所 42113
• 代理人: 雷速

1.一種幕墻設(shè)計構(gòu)建單曲彎弧板塊擬合雙曲造型的方法，其特征在于，包括按照如下順序進行的步驟：

第一步、獲得初步測量點數(shù)據(jù)：

模擬現(xiàn)實狀態(tài)或現(xiàn)場測量單曲彎弧板塊的測量點之間的直線距離，以單曲彎弧板塊的外表面分格點作為測量點，得到兩兩測量點間的反饋尺寸；在曲面上以平行于彎曲柱面的軸向設(shè)置菱形板塊的一條對角線e0或三角形板塊的一條底線e0，獲取對角線e0或底線e0一側(cè)的測量點M到該對角線e0或該底線e0兩端的直線段a0、b0的尺寸，對于菱形板塊，獲取菱形板塊該對角線e0另一側(cè)的測量點到該對角線e0兩端的直線段c0、d0的直線距離尺寸；

第二步、確定板塊彎弧半徑：

利用隨機優(yōu)化算法從隨機解出發(fā)，通過迭代尋找最優(yōu)解，以單曲彎弧板塊的彎弧半徑作為變量，在不同板塊變量獨立變化下，以與原始曲面的誤差和單曲彎弧板塊縫間高度偏差的極小值作為優(yōu)化方向，對每一塊單曲彎弧板塊的彎弧半徑進行最優(yōu)解運算，使擬合曲面在最貼近原始造型的情況下，不同彎弧半徑的單曲彎弧板塊縫間高度差最小；

第三步、根據(jù)板塊彎弧半徑進行板塊找形運算，得到玻璃加工模型：

其步驟為：

一)、利用板塊彎弧半徑在一平面上繪制標(biāo)準(zhǔn)圓，垂直拉伸為標(biāo)準(zhǔn)圓柱；

二)、對于菱形板塊，在所述標(biāo)準(zhǔn)圓柱的圓柱面上重合母線以第一步中的所述對角線e0或所述底線e0的長度確定一條線段e；

對于三角形板塊，在所述標(biāo)準(zhǔn)圓的圓柱柱面上重合母線以第一步中的所述底線e0的長度確定一條線段e；

三)、在線段e一側(cè)，以從第一步中獲得的對應(yīng)的一側(cè)直線段a0、b0的尺寸作為兩條玄長，與線段e一同構(gòu)成三角形，確定三角形所述底線一側(cè)的頂點與所述標(biāo)準(zhǔn)圓柱面重合時的一個三角形的兩邊a、b；

對于菱形板塊，同樣確定出線段e另一側(cè)的與所述標(biāo)準(zhǔn)圓柱面重合的另一個三角形的頂點，以及與所述標(biāo)準(zhǔn)圓柱面重合的一個三角形的兩邊；

四)、將確定的三角形的兩邊a、b垂直投影到所述標(biāo)準(zhǔn)圓柱面上，用以裁剪柱面多余部分作為板塊的裝飾面；

五)、根據(jù)設(shè)計尺寸加厚所述裝飾面，得到單曲彎弧板塊的玻璃加工模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的幕墻設(shè)計構(gòu)建單曲彎弧板塊擬合雙曲造型的方法，其特征在于：在第二步中，單曲彎弧板塊的彎弧半徑按下述步驟確定：

A、選取運算單元：

觀察分析整體造型，選取能通過旋轉(zhuǎn)陣列無重復(fù)復(fù)原原始造型待分析區(qū)域的板塊單元作為隨機優(yōu)化算法的運算單元，以降低整體運算量；

B、獲取運算單元內(nèi)原始雙曲菱形彎弧方向的剖面線作為運算輸入弧線；

C、定義變量：

以三點定弧的方式將B中輸入弧線擬合為標(biāo)準(zhǔn)圓弧，其中選取B中輸入弧線的起點及終點作為目標(biāo)擬合圓弧的起點和終點，第三點的位置則作為變量可在輸入圓弧除開起點及終點位置上任意移動；

D、擬合柱面的生成：

以擬合的圓弧沿著垂直于圓弧自身平面的方向形成柱面，并將原始板塊邊界投影至新生成的柱面上，剪切多余部分，獲得擬合后的標(biāo)準(zhǔn)單曲板塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的幕墻設(shè)計構(gòu)建單曲彎弧板塊擬合雙曲造型的方法，其特征在于：所述隨機算法為遺傳算法、模擬退火算法、粒子群算法、蟻群算法之一種。