[發明專利]一種用于鈑金件建模的基于KDtree的空間面域生成方法及系統

有效

• 申請號: 201711385135.4
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108121868B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 李璞;鄭春龍;胡松喜;余志兵
• 申請（專利權）人: 韶關學院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06T17/30;G06T19/00
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 吳靜芝

1.一種用于鈑金件建模的基于KDtree的空間面域生成方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：勾畫所需建模的鈑金件整體區域的空間曲線圖形，生成曲線段集合A；

步驟2：將曲線段集合A的全部曲線段進行兩兩相交，獲得交點信息，根據交點信息對曲線段集合A的全部曲線段進行打斷，獲得打斷后的曲線段集合B；對曲線段集合B中的每個元素曲線段b進行過濾，如果曲線段b未能與曲線段集合B中的其余一個或多個曲線段形成至少一個封閉面域，則將該曲線段b從曲線段集合B中剔除；

步驟3：基于KDtree方法構建一個KDtree數據結構C，其根節點或中間節點表示一個空間范圍，對于步驟2中過濾后得到的曲線段集合B中的曲線段b，根據每一曲線段b的空間信息，將其存儲到對應的KDtree數據結構C的每個葉子節點c_i中，令i＝1；

步驟4：選取KDtree數據結構C的葉子節點c_i中存儲的曲線段d₀，根據該葉子節點c_i存儲的空間信息進行近鄰搜尋，得到與該曲線段d₀最近鄰的n個近鄰曲線段，在該曲線段d₀及其n個近鄰曲線段中構建一面積最小面域f，將其存儲到面域集合F中；n的取值小于曲線段集合B中的曲線段總數；

步驟5：令i＝i+1，重復步驟4，直至所有葉子節點c_i遍歷完畢；輸出面域集合F，并根據面域集合F，獲得鈑金件整體的空間面域。

2.根據權利要求1所述的用于鈑金件建模的基于KDtree的空間面域生成方法，其特征在于：步驟2中的過濾方法為：將曲線段集合B的全部曲線段進行兩兩相交，如果曲線段b與曲線段集合B中的其余全部曲線段僅存在最多一個共同交點，則將該曲線段b從曲線段集合B中剔除。

3.根據權利要求1所述的用于鈑金件建模的基于KDtree的空間面域生成方法，其特征在于：步驟4具體包括以下步驟：

步驟41：選取KDtree數據結構C的葉子節點c_i中存儲的曲線段，記為d₀，該d₀作為初始的基礎曲線段d，并將其存儲到一數組D_i中；根據每個葉子節點c_i存儲的空間信息進行近鄰搜尋，得到與該曲線段d₀最近鄰的n個近鄰曲線段，將該n個曲線段存儲形成一個數組E，每個近鄰曲線段標記為e；

步驟42：逐一判斷數組E中的每個曲線段e是否與初始的基礎曲線段d的起點相交，如果相交，則計算該初始的基礎曲線段d的終點到該曲線段e的距離，獲得使該距離具有最小值所對應的曲線段e，將該曲線段e從數組E中剔除，并將其替換為新的初始的基礎曲線段d，并存儲到數組D_i中；

步驟43：重復步驟42直至迭代所得的初始的基礎曲線段d與曲線段d₀的終點相交，停止迭代；根據數組D_i中的曲線段生成面域f，將其存儲到面域集合F中。

4.根據權利要求1所述的用于鈑金件建模的基于KDtree的空間面域生成方法，其特征在于：步驟4中，得到與該曲線段d₀最近鄰的n個近鄰曲線段，n的取值范圍為10≤n≤30。

5.根據權利要求1所述的用于鈑金件建模的基于KDtree的空間面域生成方法，其特征在于：步驟4中，得到與該曲線段d₀最近鄰的n個近鄰曲線段，n的取值范圍為20≤n≤30。

6.根據權利要求1所述的用于鈑金件建模的基于KDtree的空間面域生成方法，其特征在于：利用CAD制圖軟件執行步驟1，以生成曲線段集合A，并將其信息保存到CAD文件中。

7.根據權利要求6所述的用于鈑金件建模的基于KDtree的空間面域生成方法，其特征在于：利用Rhino軟件打開步驟1中獲得的CAD文件，以獲取曲線段集合A的信息，并執行步驟2-5。

8.一種用于鈑金件建模的基于KDtree的空間面域生成系統，其特征在于：包括存儲設備，適于存儲多條指令；以及處理器，適于實現各指令；所述指令適于由處理器加載并執行權利要求1-7中任一項所述的用于鈑金件建模的基于KDtree的空間面域生成方法。