[發(fā)明專(zhuān)利]一種計(jì)算節(jié)理錐及塊體穩(wěn)定性的可視化方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110018693.7
• 申請(qǐng)日: 2021-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113032952A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程曉龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京華根仕數(shù)據(jù)技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/20;G06T17/00
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 鄭飛

1.一種塊體穩(wěn)定性的可視化方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S001，計(jì)算塊體的節(jié)理錐；

S002，判斷塊體的可移動(dòng)狀態(tài)；

S003，當(dāng)塊體是可移動(dòng)狀態(tài)且無(wú)平行面時(shí)，繪制該節(jié)理錐的平衡區(qū)域圖；

S004，動(dòng)態(tài)綁定平衡區(qū)域圖的區(qū)域和三維塊體的面，當(dāng)用戶(hù)在平衡區(qū)域圖上任意選擇一個(gè)合力位置時(shí)，光標(biāo)所在的區(qū)域和相應(yīng)的塊體滑動(dòng)面高亮顯示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塊體穩(wěn)定性的可視化方法，其特征在于，S001中，計(jì)算塊體的節(jié)理錐具體包括：

S101，獲取塊體的節(jié)理面的法向量的相反向量N_i；

S102，計(jì)算以N_i為法向量且過(guò)原點(diǎn)的平面P_i；

S103，計(jì)算任意兩個(gè)平面P_i/P_j的交線(xiàn)，并取交線(xiàn)上兩個(gè)相反向量E_ij和-E_ij；

S104，依次為向量E_ij/-E_ij執(zhí)行S105，所有向量檢測(cè)完成后執(zhí)行S106；

S105，分別檢測(cè)向量E_ij/-E_ij是否在除平面P_i和P_j外所有平面的上半空間，如是則保存到結(jié)果R中，否則忽略；

S106，如果結(jié)果R不為空，則執(zhí)行S107，否則執(zhí)行S108；

S107，塊體在幾何空間上可移動(dòng)，按交向量的相鄰平面排序使交向量及平面首尾相連，構(gòu)建完成節(jié)理錐，算法結(jié)束；

S108，塊體在幾何空間上不可移動(dòng)，算法結(jié)束。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塊體穩(wěn)定性的可視化方法，其特征在于，S004中，動(dòng)態(tài)綁定平衡區(qū)域圖的區(qū)域和三維塊體的面，具體包括：

S201，按法線(xiàn)對(duì)塊體的面進(jìn)行分組，按每個(gè)法線(xiàn)創(chuàng)建節(jié)理面，生成節(jié)理錐，建立三維塊體與節(jié)理錐棱錐體之間的關(guān)系；

S202，按塊體節(jié)理錐繪制平衡區(qū)域圖；

S203將平衡區(qū)域圖中各編號(hào)區(qū)域映射到節(jié)理錐上，間接建立區(qū)域與塊體面之間的關(guān)系；

S204，通過(guò)光標(biāo)位置計(jì)算合力，判斷當(dāng)前光標(biāo)在哪個(gè)編號(hào)區(qū)域。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塊體穩(wěn)定性的可視化方法，其特征在于，S004還包括：檢查合力是否在平衡區(qū)域圖的指定區(qū)域內(nèi)，具體包括：

S301，獲取平衡區(qū)域圖中當(dāng)前區(qū)域?qū)?yīng)的三維凸錐；

S302，循環(huán)凸錐的面，判斷合力向量是否在凸錐內(nèi)；

S303，判斷凸錐是否還有未判斷的面，如果有，執(zhí)行S304，否則，執(zhí)行步驟305；

S304，判斷合力是否在當(dāng)前面的下半空間，如果是，則合力不在當(dāng)前凸錐中，算法結(jié)束，否則，返回S303；

S305，合力在凸錐內(nèi)，算法結(jié)束。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塊體穩(wěn)定性的可視化方法，其特征在于，S004還包括：識(shí)別滑動(dòng)模式，獲取滑動(dòng)面的索引，將滑動(dòng)面對(duì)應(yīng)到塊體的面，根據(jù)滑動(dòng)面高亮塊體的面。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的塊體穩(wěn)定性的可視化方法，其特征在于，將滑動(dòng)面對(duì)應(yīng)到塊體的面，具體包括：

S401，設(shè)定單位向量數(shù)組N保存法向量，向量索引數(shù)組NI保存每個(gè)面的向量索引，索引數(shù)組NI，最大值為數(shù)組N的長(zhǎng)度；

S402，每輸入一個(gè)新向量，遍歷數(shù)組N中是否有平行的向量，如果有，則執(zhí)行S403，否則執(zhí)行S404；

S403，假定第i個(gè)向量與新輸入向量平行，數(shù)組NI對(duì)應(yīng)位置保存i，代表使用相同的向量索引；

S404，將新輸入向量保存到數(shù)組N，并在NI對(duì)應(yīng)位置保存數(shù)組N的長(zhǎng)度，代表新輸入向量的索引。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塊體穩(wěn)定性的可視化方法，其特征在于，S004還包括：用法線(xiàn)標(biāo)記塊體的面，使塊體的面和節(jié)理錐的面對(duì)應(yīng)。