[發(fā)明專利]晶格結(jié)構(gòu)的模型生成方法和裝置

有效

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• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112487674B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖文磊;王世平;姜川;陳樹林;趙罡;魏巍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F113/10
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 羅英;劉芳

1.一種晶格結(jié)構(gòu)的模型生成方法，其特征在于，包括：

接收模型生成指令，所述模型生成指令包括目標(biāo)對象的尺寸；

根據(jù)所述目標(biāo)對象的尺寸，生成所述目標(biāo)對象的晶格線框模型，所述晶格線框模型包括多個節(jié)點(diǎn)和與每個節(jié)點(diǎn)連接的多個邊；

針對所述晶格線框模型中每個節(jié)點(diǎn)，根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)，將與所述節(jié)點(diǎn)連接的每個邊作為法矢量，分別建立圓輪廓；根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)對應(yīng)建立的各圓輪廓，采用點(diǎn)集三角剖分方式，在所述節(jié)點(diǎn)生成所述節(jié)點(diǎn)的凸胞網(wǎng)格；

針對所述晶格線框模型中每個邊，根據(jù)所述邊對應(yīng)建立的兩個圓輪廓，采用點(diǎn)集三角剖分方式，在所述邊生成所述邊的桿包圍網(wǎng)格，以獲得所述目標(biāo)對象的晶格結(jié)構(gòu)實(shí)體模型，所述晶格結(jié)構(gòu)實(shí)體模型用于所述目標(biāo)對象的增材制造；

所述根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)，將與所述節(jié)點(diǎn)連接的每個邊作為法矢量，分別建立圓輪廓之前，還包括：

根據(jù)所述晶格結(jié)構(gòu)實(shí)體模型中桿的橫截面尺寸和與所述節(jié)點(diǎn)連接各邊間的最小角度，確定目標(biāo)距離；

所述根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)，將與所述節(jié)點(diǎn)連接的每個邊作為法矢量，分別建立圓輪廓，包括：

根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)，將與所述節(jié)點(diǎn)連接的每個邊作為法矢量，在距離所述節(jié)點(diǎn)目標(biāo)距離的位置分別建立圓輪廓；

所述根據(jù)所述晶格結(jié)構(gòu)實(shí)體模型中桿的橫截面尺寸和與所述節(jié)點(diǎn)連接各邊間的最小角度，確定目標(biāo)距離，包括：

采用公式確定所述目標(biāo)距離；

其中，D_p是圓輪廓相對節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)距離，R_rod是所述晶格結(jié)構(gòu)實(shí)體模型中桿的橫截面尺寸，θ是所述節(jié)點(diǎn)連接各邊間的最小角度，C是大于1的比例因子。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)對應(yīng)建立的各圓輪廓，采用點(diǎn)集三角剖分方式，生成所述節(jié)點(diǎn)的凸胞網(wǎng)格之前，還包括：

根據(jù)晶格結(jié)構(gòu)實(shí)體模型中網(wǎng)格的精度，確定目標(biāo)數(shù)量；

所述根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)對應(yīng)建立的各圓輪廓，采用點(diǎn)集三角剖分方式，生成所述節(jié)點(diǎn)的凸胞網(wǎng)格，包括：

在所述節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的每個所述圓輪廓上等間距取目標(biāo)數(shù)量個點(diǎn)；

根據(jù)每個圓輪廓上目標(biāo)數(shù)量個點(diǎn)，采用點(diǎn)集三角剖分方式，生成所述節(jié)點(diǎn)的凸胞網(wǎng)格。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)對應(yīng)建立的各圓輪廓，采用點(diǎn)集三角剖分方式，在所述節(jié)點(diǎn)生成所述節(jié)點(diǎn)的凸胞網(wǎng)格之后，還包括：

用與各圓輪廓重合的平面分別剖切所述節(jié)點(diǎn)的凸胞網(wǎng)格與各圓輪廓重合部分的三角網(wǎng)格，獲得剖切后的節(jié)點(diǎn)的凸胞網(wǎng)格。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述目標(biāo)對象的尺寸，生成所述目標(biāo)對象的晶格線框模型，包括：

根據(jù)所述目標(biāo)對象的尺寸和晶格的尺寸，確定所述晶格線框模型在笛卡爾坐標(biāo)系中3個正交方向向量上的節(jié)點(diǎn)數(shù)量；

根據(jù)所述晶格線框模型在笛卡爾坐標(biāo)系中各個正交方向向量上的節(jié)點(diǎn)數(shù)量，確定各個正交方向向量上的每個節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)；

根據(jù)各個正交方向向量上的每個節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，生成所述目標(biāo)對象的晶格線框模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲得所述目標(biāo)對象的晶格結(jié)構(gòu)實(shí)體模型之后，還包括：

獲取所述目標(biāo)對象的標(biāo)準(zhǔn)模板庫STL模型；

使用射線與三角形求交算法，根據(jù)所述目標(biāo)對象的STL模型，裁剪所述目標(biāo)對象的晶格結(jié)構(gòu)實(shí)體模型，獲得目標(biāo)晶格結(jié)構(gòu)實(shí)體模型，所述目標(biāo)晶格結(jié)構(gòu)實(shí)體模型的形狀與所述目標(biāo)對象的STL模型的形狀相同；

根據(jù)所述目標(biāo)晶格結(jié)構(gòu)實(shí)體模型進(jìn)行所述目標(biāo)對象的增材制造。