[發明專利]一種獲取緊湊型電子設備的支撐殼體可設計空間的方法

有效

• 申請號: 202110269732.0
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113268821B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發明（設計）人: 王清輝;李帥
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

1.一種獲取緊湊型電子設備的支撐殼體可設計空間的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、對于緊湊型電子設備的支撐殼體模型，識別其單個矢量方向上的光照組合面并提取拓撲信息；

S2、基于支撐殼體模型拓撲信息構建用于填充支撐殼體光照組合面的孔洞和縫隙的曲面；

S3、將光照組合面合并為一張包絡曲面；

S4、對緊湊型電子設備的堆疊組件模型進行網格化模型，再進行空間剖分生成體素模型；

S5、利用支撐殼體的包絡曲面和堆疊組件的體素模型分別對ID面進行裁剪，裁剪后得到的空間即為包絡曲面與ID面之間的可設計空間；所述ID面是指電子設備支撐殼體內放置堆疊組件和電池元器件的一層平面，其中包絡曲面和ID面之間的用于支撐結構設計的空間稱為可設計空間。

2.如權利要求1所述的一種獲取緊湊型電子設備的支撐殼體可設計空間的方法，其特征在于，所述包絡曲面是指能夠保留電子設備一個或多個器件的特定方向上幾何形狀的曲面；包絡曲面需要忽略縫隙、孔洞和內腔細節，其中所述特定方向是指與電子設備后殼背面同向的方向。

3.如權利要求2所述的一種獲取緊湊型電子設備的支撐殼體可設計空間的方法，其特征在于，所述包絡曲面通過布爾并運算合并得到。

4.如權利要求3所述的一種獲取緊湊型電子設備的支撐殼體可設計空間的方法，其特征在于，所述堆疊組件模型是指在緊湊型電子設備的主板上，將功能組件和元器件通過排列、組合和堆疊方式得到的組合體。

5.如權利要求4所述的一種獲取緊湊型電子設備的支撐殼體可設計空間的方法，其特征在于，步驟S2具體包括以下步驟：

S21 、對光照組合面中的孔洞區域，如果是單個曲面中的孔洞，通過提取該曲面的最外環，根據外環的拓撲信息重新生成曲面；如果是在多個曲面組合時所留的孔洞，基于模型的拓撲信息搜索孔洞的邊界環，生成曲面填充；

S22 、對光照組合面中的縫隙區域，通過拾取器件模型上靠近縫隙的一側邊，得到一對配對邊和配對邊分別對應的起始端點和末尾端點，根據配對邊的端點信息和曲面信息在對應端點之間建立橋接曲線，之后根據拾取的兩條配對邊和之后創建的兩條橋接曲線，生成曲面填充；其中縫隙區域是電子設備支撐殼體與其他器件的間隙配合所產生，縫隙的兩邊是單獨的器件模型。

6.如權利要求5所述的一種獲取緊湊型電子設備的支撐殼體可設計空間的方法，其特征在于，步驟S3是對已經填充孔洞和縫隙區域的光照組合面，以邊相鄰和點相鄰的形式組合，通過布爾并集運算，將邊相鄰或點相鄰的曲面進行合并，得到一張曲面殼體，作為支撐殼體的包絡曲面。

7.如權利要求6所述的一種獲取緊湊型電子設備的支撐殼體可設計空間的方法，其特征在于，步驟S4是通過八叉樹網格化算法將堆疊組件模型轉化為體素模型。

8.如權利要求7所述的一種獲取緊湊型電子設備的支撐殼體可設計空間的方法，其特征在于，所述八叉樹網格化算法包括以下步驟：

S41 、轉化模型：將堆疊組件模型轉換為以三角面片描述的網格模型；

S42 、判定網格模型與體素的相交：八叉樹的節點包括立方體、立方體與網格模型的三角面片存在相交、內含和相離這三種位置關系，其中相交存在面相交、邊相交和點相交，提取步驟S41中網格模型中三角面片的拓撲信息，通過判斷立方體是否與三角面片形成面相交或邊相交，從而判斷該節點是否與網格模型相交；

S43 、停止八叉樹網格剖分，停止條件為設置八叉樹葉子節點體素的最小長度單位和離散弧長參數控制剖分深度；體素的最小長度是指網格剖分的過程中表示體素的立方體邊長的最小值，離散弧長是指在判斷立方體與模型是否面相交時，需要把立方體的面離散為一系列等距的邊進行判斷，如果構成邊相交，則認為立方體和模型是相交的，其中離散邊之間的距離稱為離散弧長參數；

S44 、通過遞歸計算完成網格剖分，得到體素模型。

9.如權利要求7所述的一種獲取緊湊型電子設備的支撐殼體可設計空間的方法，其特征在于，步驟S5中，利用支撐殼體的包絡曲面和ID面上放置的堆疊組件模型和電池器件，對ID面進行裁剪得到可設計空間。