[發明專利]一種適用于三角網格模型的快速截面輪廓生成方法

有效

• 申請號: 201910086570.X
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109872396B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 文豪;高健;吳日成;盧桂萍;曹少泳;唐偉杰;吳明友;莫偉強
• 申請（專利權）人: 北京理工大學珠海學院
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20
• 代理公司: 佛山市禾才知識產權代理有限公司 44379
• 代理人: 單蘊倩;梁永健

1.一種適用于三角網格模型的快速截面輪廓生成方法，其特征在于：具體步驟如下：

步驟A：三角網格模型的網格面片與截平面求交生成截面交點，獲取截面交點的坐標，并將截面交點坐標存儲在截面交點點集P_i＝{p₁，p₂，...，p_i}中，i表示截面交點個數；

步驟B：對截面交點所在邊的兩個頂點進行檢索，將所有檢索到的頂點存儲于頂點集合V[j]＝{v₁，...，v_k}，其中k表示不同頂點的個數且與網格面片的幾何空間關系有關并不可計算，j表示該集合的頂點個數，且j＝2i；

步驟C：按照步驟B中的頂點檢索次數r對頂點集合V[j]＝{v₁，...，v_k}進行分類得到頂點檢索次數不同的頂點集合Vr；

步驟D：根據頂點集合Vr生成模型輪廓線。

2.根據權利要求1所述一種適用于三角網格模型的快速截面輪廓生成方法，其特征在于：

在步驟C中，按照步驟B中的頂點檢索次數r對頂點集合V[j]＝{v₁，...，v_k}進行分類的具體步驟如下：

包括分類得到頂點檢索次數r＝1的頂點集合Vr＝1；

頂點檢索次數r＝2的頂點集合Vr＝2；

頂點檢索次數r＞2的頂點集合Vr＞2。

3.根據權利要求2所述一種適用于三角網格模型的快速截面輪廓生成方法，其特征在于：

在步驟D中，根據頂點集合Vr生成模型輪廓線的具體步驟如下：

對頂點檢索次數r＝1的頂點集合Vr＝1不進行處理；

對頂點檢索次數r＝2的頂點集合Vr＝2的頂點依次反向搜索，檢索Vr＝2的頂點的兩個截面交點，并進行逐一連線，生成部分模型輪廓線；

對頂點檢索次數r＞2的頂點集合Vr＞2的頂點依次進行模型輪廓線生成，最終連接所有截面交點生成完整的模型輪廓線。

4.根據權利要求3所述一種適用于三角網格模型的快速截面輪廓生成方法，其特征在于：

對頂點檢索次數r＞2的頂點集合Vr＞2的頂點依次進行模型輪廓線生成，最終連接所有截面交點生成完整的模型輪廓線的具體步驟如下：

步驟一：在頂點檢索次數r＞2的頂點集合中選取頂點及該頂點對應的截面交點集合，選擇截面交點集合中未進行處理的一個頂點，反向搜索當前選中頂點對應的多個截面交點，分別搜索對應的多個截面交點的另一個頂點，得到另一個頂點集合；

步驟二：依次判斷另一個頂點集合中的相互兩個頂點是否屬于網格面片的一條邊，若是，則記錄屬于同一條邊的兩個頂點信息，得到屬于同一條邊的兩個頂點集合；

步驟三：在屬于同一條邊的兩個頂點集合中，反向搜索屬于同一條邊的兩個頂點的兩個截面交點，依次連接這兩個截面交點，生成模型輪廓。

5.根據權利要求1所述一種適用于三角網格模型的快速截面輪廓生成方法，其特征在于：

在步驟A中，獲取截面交點的坐標的具體步驟如下：

包括使用公式一和公式二獲取截面交點的坐標：

公式一：

其中，

公式二：

其中：

在公式一和公式二中：

包括網格面片的三個頂點坐標分別為V₁(x₁，y₁，z₁)、V₂(x₂，y₂，z₂)、V₃(x₃，y₃，z₃)，網格面片與截平面的兩個交點坐標分別為P_a(x_a，y_a，z_a)和P_b(x_b，y_b，z_b)。

6.根據權利要求1所述一種適用于三角網格模型的快速截面輪廓生成方法，其特征在于：

在步驟A中，對三角網格模型的網格面片與截平面求交生成截面交點包括確定三角網格模型的網格面片與截平面的位置關系；

三角網格模型的網格面片與截平面的位置關系包括如下位置關系：

位置關系一：網格面片與截平面不相交，網格面片的三個頂點均在截平面的一側；

位置關系二：網格面片與截平面相交于一個頂點，網格面片的一個頂點位于截平面上，其余頂點均在截平面的一側；

位置關系三：網格面片的一條邊與截平面重合，網格面片的一條邊位于截平面上；

位置關系四：網格面片與截平面相交于兩點，網格面片的兩個頂點分別位于截平面的兩側；

根據三角網格模型的網格面片與截平面的位置關系將網格面片與截平面的求交操作處理為網格面片的兩條邊與截平面相交并生成兩個截面交點。