[發(fā)明專利]基于Grasshopper的復(fù)雜變密度多孔結(jié)構(gòu)建模方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110828383.1
• 申請(qǐng)日: 2021-07-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113705036A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉鳴;王英俊;盧仲康;陳偉俠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州華工機(jī)動(dòng)車檢測(cè)技術(shù)有限公司;華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G06T17/20;G06F113/10
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 鄭秋松

1.一種基于Grasshopper的復(fù)雜變密度多孔結(jié)構(gòu)建模方法，其特征在于，包括下述步驟：

采用Grasshopper構(gòu)建用于填充多孔結(jié)構(gòu)的空間框架，并在空間框架中填充入體素；

采用Grasshopper構(gòu)建多孔結(jié)構(gòu)單胞；

將多孔結(jié)構(gòu)單胞填充到所述空間框架中的每個(gè)體素中，得到網(wǎng)格面；

采用Grasshopper統(tǒng)一所述網(wǎng)格面的法向量方向，復(fù)制所述網(wǎng)格面并反轉(zhuǎn)復(fù)制所得網(wǎng)格面的法向量方向；

采用Grasshopper生成與所述網(wǎng)格面、反轉(zhuǎn)網(wǎng)格面分別對(duì)應(yīng)的兩組偏移距離，并且網(wǎng)格面不同部位對(duì)應(yīng)的偏移距離數(shù)值不同；

根據(jù)兩組偏移距離沿兩個(gè)網(wǎng)格面法向量方向分別偏移兩個(gè)網(wǎng)格面，得到不同部位相距不同距離的兩個(gè)網(wǎng)格面；

生成連接兩個(gè)網(wǎng)格面邊緣的網(wǎng)格，焊接所有網(wǎng)格得到封閉的變密度多孔結(jié)構(gòu)網(wǎng)格模型；

對(duì)封閉的變密度多孔結(jié)構(gòu)網(wǎng)格模型進(jìn)行柔化，得到細(xì)化后的封閉變密度多孔結(jié)構(gòu)網(wǎng)格模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Grasshopper的復(fù)雜變密度多孔結(jié)構(gòu)建模方法，其特征在于，所述體素均為立方體，大小相等。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Grasshopper的復(fù)雜變密度多孔結(jié)構(gòu)建模方法，其特征在于，所述多孔結(jié)構(gòu)單胞采用曲面型的單胞。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Grasshopper的復(fù)雜變密度多孔結(jié)構(gòu)建模方法，其特征在于，所述兩組偏移距離中的數(shù)值個(gè)數(shù)與兩個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)的個(gè)數(shù)相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Grasshopper的復(fù)雜變密度多孔結(jié)構(gòu)建模方法，其特征在于，所述采用Grasshopper生成與所述網(wǎng)格面、反轉(zhuǎn)網(wǎng)格面分別對(duì)應(yīng)的兩組偏移距離，具體步驟包括：

設(shè)定參數(shù)，所述參數(shù)包括吸引點(diǎn)、偏移最大距離、偏移最小距離和影響因子，所述吸引點(diǎn)根據(jù)所需多孔結(jié)構(gòu)的構(gòu)造在框架內(nèi)或框架外放置，所述影響因子用于控制變密度的梯度；

生成與每個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)的偏移距離。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Grasshopper的復(fù)雜變密度多孔結(jié)構(gòu)建模方法，其特征在于，在所述根據(jù)兩組偏移距離沿兩個(gè)網(wǎng)格法向量方向分別偏移兩個(gè)網(wǎng)格的步驟之后，刪除法向量方向相反的兩個(gè)原網(wǎng)格。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Grasshopper的復(fù)雜變密度多孔結(jié)構(gòu)建模方法，其特征在于，所述生成連接兩個(gè)網(wǎng)格面邊緣的網(wǎng)格，焊接所有網(wǎng)格得到封閉的變密度多孔結(jié)構(gòu)網(wǎng)格模型，具體步驟包括：

將兩個(gè)偏移后的網(wǎng)格面合并為一個(gè)網(wǎng)格集合；

獲取兩個(gè)網(wǎng)格面的邊緣線，判斷網(wǎng)格是否已封閉，若未封閉，則循環(huán)進(jìn)行網(wǎng)格連接，若已封閉，則焊接偏移后的兩個(gè)網(wǎng)格面和生成的所有連接網(wǎng)格面；

遍歷其中一個(gè)網(wǎng)格的邊緣線，生成相應(yīng)的連接網(wǎng)格；

遍歷兩個(gè)網(wǎng)格邊緣線的每個(gè)頂點(diǎn)，記錄未連接的部分邊緣線的頂點(diǎn)，調(diào)節(jié)連接網(wǎng)格的頂點(diǎn)使其與記錄的頂點(diǎn)重合，以此調(diào)整連接網(wǎng)格的大小使其封閉兩個(gè)偏移后得到的網(wǎng)格面；

將生成的連接網(wǎng)格合并到兩個(gè)網(wǎng)格面的集合中，焊接偏移后的兩個(gè)網(wǎng)格面和生成的所有連接網(wǎng)格面，得到封閉的變密度多孔結(jié)構(gòu)模型。