[發明專利]一種緩震鞋墊的結構設計方法

有效

• 申請號: 202010972476.7
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112115528B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 童晶;陸榮杰;江超群;陳正鳴
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G06F30/10
• 分類號: G06F30/10;G06F119/14
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 韓紅莉

1.一種緩震鞋墊的結構設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，根據導入的鞋墊模型的尺寸與鞋墊模型的空間位置，對鞋墊模型的采樣點進行賦值，對采樣點進行位置調整，完成采樣矩陣的創建與初始化；

步驟二，以具備孔洞結構的三周期極小曲面作為鞋墊鏤空晶格結構，根據選定的三周期極小曲面的公式進行采樣點隱函數值計算；

步驟三，根據改進的Marching Cube算法與采樣點隱函數值生成具有厚度的鞋墊模型；

步驟四，最后進行鞋墊模型的頂點與鞋墊模型的面片的添加，完成具備緩震功能的晶格鞋墊的創建。

2.根據權利要求1所述的一種緩震鞋墊的結構設計方法，其特征在于，鞋墊鏤空晶格結構基于以下參數進行控制調整：三周期極小曲面的周期、三周期極小曲面的曲率、改進的Marching Cube算法的頂點和改進的Marching Cube算法的等值面位置關系判斷閾值。

3.根據權利要求1所述的一種緩震鞋墊的結構設計方法，其特征在于，步驟一包括以下內容：根據導入的鞋墊模型的物理尺寸設置待創建的晶格鞋墊的表示精度和待創建的晶格鞋墊的孔隙度來決定鞋墊模型的采樣點個數。

4.根據權利要求3所述的一種緩震鞋墊的結構設計方法，其特征在于，步驟一還包括以下內容：根據鞋墊模型的物理AABB包圍盒與采樣點的個數對采樣點進行物理坐標的賦值，根據鞋墊模型的邏輯AABB包圍盒與采樣點的個數對采樣點進行邏輯坐標的賦值，以完成采樣矩陣的創建。

5.根據權利要求4所述的一種緩震鞋墊的結構設計方法，其特征在于，步驟一還包括以下內容：使用射線求交技術確定鞋墊模型在物理AABB包圍盒內的空間位置，根據鞋墊模型在物理AABB包圍盒內的空間位置對部分采樣點進行位置調整，以壓縮部分采樣點的方式完成采用矩陣的初始化。

6.根據權利要求5所述的一種緩震鞋墊的結構設計方法，其特征在于，包括以下內容：

基于所選用于作為鞋墊鏤空晶格結構的三周期極小曲面的公式進行采樣點隱函數值計算，設置改進的Marching Cube算法的位置判斷閾值，選取構成具有厚度的鞋墊鏤空晶格結構的采樣點；

其中，鞋墊模型由面向體轉化進而產生厚度，改進的Marching Cube算法采用雙閾值判斷采樣點與等值面關系的單閾值，具體公式如下：

α為體素頂點的位置狀態值，f(x,y,z)為體素頂點的隱函數值，Cmax為位置判斷的高閾值，Cmin為位置判斷的低閾值，高閾值和低閾值的設置通過下式實現：

IsoValue∈[C-δ,C+δ]，

其中，C為等值面曲率，以三周期極小曲面曲率作為等值面曲率，δ為任意正實數，C+δ為雙閾值判斷方法的高閾值Cmax，C-δ為低閾值Cmin。

7.根據權利要求6所述的一種緩震鞋墊的結構設計方法，其特征在于，步驟三中，將等值面與體素的交點選取為體素邊的中點。