[發明專利]一種三維復雜產品爆炸圖及爆炸動畫智能生成方法

有效

• 申請號: 202110025597.5
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112652040B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 楊松貴;龔志偉
• 申請（專利權）人: 南京維拓科技股份有限公司
• 主分類號: G06T13/20
• 分類號: G06T13/20;G06T19/20;G06F30/17
• 代理公司: 南京科知維創知識產權代理有限責任公司 32270
• 代理人: 杜依民

本發明提出一種三維復雜產品爆炸圖及爆炸動畫智能生成方法，通過S2分析、提取三維CAD模型裝配結構信息，S3獲取裝配體中各零件的包圍盒信息；S4計算裝配體總體的包圍盒信息；S5計算裝配體中零件的爆炸方向和距離；S6判斷各個零部件爆炸后是否干涉；S7檢查是否干涉；循環步驟S5、S6，直至干涉檢查通過，得到最終的各個零部件爆炸后的包圍盒信息；最終生成爆炸圖。本發明根據爆炸后的包圍盒信息，判斷每個包圍盒是否干涉，解決了各個零部件爆炸不完全、爆炸位置不合理的技術難題。通過分別計算裝配體中零件的爆炸方向和距離，使得到的各個零部件爆炸后的包圍盒信息所對應的零部件在爆炸后結構緊湊、布局合理。

技術領域

本發明屬于智能制造領域，具體的說是涉及一種復雜工業產品三維圖形設計領域，尤其是一種三維復雜產品爆炸圖及爆炸動畫智能生成方法。

背景技術

復雜產品是指客戶需求復雜、產品組成復雜、產品技術復雜、制造過程復雜、項目管理復雜的一類產品，如航空發動機、航天器、汽車、武器系統等。復雜產品通常包含大量零部件，為了揭示和分析其內部結構，表達零部件間的相對空間位置關系，裝配設計人員需要構建新的視圖，將裝配體中的零部件按照指定的次序、方向和距離相互分離，這種視圖稱為爆炸圖。

目前，國內大部分產品爆炸圖的制作是通過一個個手動選擇零件再拖動位置來制作爆炸圖，效率很低。而國外的商業化三維CAD軟件(如UG NX、Pro/E、DELMIA等)中的自動爆炸功能依賴于零部件間的配合約束信息，存在爆炸不完全、位置不合理、結構散亂等諸多問題，無法為實際工程所用。

發明內容

一種三維復雜產品爆炸圖及爆炸動畫智能生成方法，包括如下步驟：

S1，選擇需要制作爆炸圖及爆炸動畫的復雜產品的三維CAD模型。

所述三維CAD模型為產品的三維設計圖，包括各個零部件的外形輪廓、坐標系、尺寸、材料、顏色信息、裝配結構信息；

所述裝配結構信息包括零部件名稱、零部件的裝配順序、層級以及層級順序。

S2，分析、提取三維CAD模型裝配結構信息，得到三維CAD模型的零部件名稱、零部件的裝配順序和層級。

S3，獲取裝配體中各零件的包圍盒信息；

運用包圍盒信息獲取組件，根據各零部件的外形輪廓獲取三維CAD模型中每一個零部件的包圍盒信息，每一個零部件均對應有一個包圍盒。

S4，計算裝配體總體的包圍盒信息；對步驟S3中獲得的每一個零部件的包圍盒信息，計算總體的包圍盒信息，總體的包圍盒信息包括總體包圍盒的尺寸信息、中心位置坐標；取各包圍盒中心位置坐標的平均值作為總體包圍盒的中心位置坐標。

S5，計算裝配體中零件的爆炸方向和距離，得到裝配體中各零件的爆炸方向和距離。

S6，判斷各個零部件爆炸后是否干涉；根據每個零部件的包圍盒信息，結合爆炸方向向量和爆炸距離，得到各個零部件爆炸后的包圍盒信息；

爆炸方向向量*爆炸距離+每個零部件的包圍盒信息＝各個零部件爆炸后的包圍盒信息；

根據爆炸后的包圍盒信息，判斷每個包圍盒是否干涉。

S7，檢查是否干涉；若發生干涉，則返回S5，以爆炸后的包圍盒信息為基點，再次計算各個零件的爆炸方向向量和各個零件的爆炸距離，再次給出一個新的爆炸后的包圍盒信息；

如此，循環步驟S5、S6，直至干涉檢查通過，得到最終的各個零部件爆炸后的包圍盒信息。

S8，生成爆炸圖；根據最終的各個零部件爆炸后的包圍盒信息中的中心位置坐標以及對應零部件的外形輪廓生成爆炸圖；

S9，生成爆炸動畫；