[發明專利]一種面向STL文件的截面輪廓線段連接方法

在審

• 申請號: 202010820181.8
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111783260A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 文豪;高健;張正甫;賴興余;吳云溪;彭朝陽;鄒偉全;柳英杰;張小明;徐志偉
• 申請（專利權）人: 廣東科學技術職業學院
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;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;資凱亮

1.一種面向STL文件的截面輪廓線段連接方法，其特征在于：

包括如下步驟：

步驟A：提取STL文件中的面片數據，判斷面片與截面的位置關系，包括判斷面片與截面是否相交，若面片的所有頂點均位于截面的一側，則面片與截面不相交；

步驟B：通過面片相交邊的頂點坐標與截面位置的相交計算，生成截面輪廓線段，包括根據面片與截面相交，獲取每條輪廓線段的兩個頂點的坐標信息；

步驟C：判斷連接截面輪廓線段，包括連接無序的輪廓線段，判斷單一截面輪廓的封閉性，分別存儲組合截面輪廓中各個單一截面輪廓的數據信息。

2.根據權利要求1所述一種面向STL文件的截面輪廓線段連接方法，其特征在于：

連接無序的輪廓線段，生成截面輪廓的具體步驟如下：

在多條輪廓線段中，選取其中一條輪廓線段的任意一個頂點作為最初起點；

使用當前選取的頂點檢索相鄰輪廓線段，包括：

步驟一：設定允許計算精度；

步驟二：依次計算每條輪廓線段的頂點與當前選取的頂點的距離，選取距離小于允許計算精度的頂點，則該頂點與最初起點的頂點所對應的兩條輪廓線段相鄰，獲取這兩條輪廓線段的公用頂點坐標，公用頂點坐標為這兩個頂點的坐標平均；

步驟三：將步驟二中，距離小于允許計算精度的頂點所在的輪廓線段的另一個頂點重新作為起點，重復步驟二，依次檢索得出與起點所在的輪廓線段相鄰的輪廓線段，以及相鄰輪廓線段的公用頂點坐標；

步驟四：將所有公用頂點坐標進行連線，得到當前生成的截面輪廓。

3.根據權利要求2所述一種面向STL文件的截面輪廓線段連接方法，其特征在于：

判斷當前生成的截面輪廓的封閉性，包括：

步驟五：將當前起點和距離小于允許計算精度的頂點所在的輪廓線段的另一個頂點做比較，若這兩個頂點相同，則當前生成的截面輪廓形成閉環，當前生成的截面輪廓為封閉性單一截面輪廓；

步驟六：若任何輪廓線段的任何頂點沒有與當前被選取為起點的距離小于允許計算精度，則當前被選取的起點為邊界點，返回最初起點，朝最初起點的另一個方向繼續檢索相鄰輪廓線段直至尋找到另一個邊界點，此時當前生成的截面輪廓為開放性單一截面輪廓；

若經過步驟一至六檢索之后，仍存在未被檢索的輪廓線段，則當前生成的截面輪廓為組合截面輪廓，將未被檢索的輪廓線段重新使用步驟一至六，生成另一個單一截面輪廓。

4.根據權利要求1所述一種面向STL文件的截面輪廓線段連接方法，其特征在于：

在步驟A中，判斷面片與截面的位置關系，包括以下具體步驟：

步驟A1：使用公式一轉換截面的空間坐標表達式，公式一如下：

Ax+By+Cz+D＝0—公式一；

其中：A、B、C、D為已知常數，且A、B、C不可同時為0；

(x，y，z)表示面片的各個頂點坐標；

步驟A2：使用面片頂點與截面的位置判斷函數(公式二)，判斷面片是否與截面相交；

f(x,y,z)＝Ax+By+Cz—公式二；

其中：A、B、C為已知常數，且A、B、C不可同時為0；

(x，y，z)表示面片的各個頂點坐標；

若f(x,y,z)的三個計算值均大于或小于0，則面片與截面不相交，否則面片與截面相交。

5.根據權利要求4所述一種面向STL文件的截面輪廓線段連接方法，其特征在于：

在步驟B中，計算生成截面輪廓線段包括計算面片與截面相交，獲取截面輪廓線段；

面片與截面相交的結果表示為一端長度大于或等于0的直線線段，用兩個頂點的三維坐標表示；

面片與截面相交包括：

面片與截面相交于一個頂點；

截面與面片的一條邊重合；

面片與截面相交于兩條邊上的兩個點；

面片與截面相交于一個邊上點和一個頂點。