[發(fā)明專利]基于Maya軟件的曲軸動(dòng)畫模型綁定方法及裝置、設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111502566.0
• 申請(qǐng)日: 2021-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN114241095B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李騰;王濤;曲潔;吳忠洋;鞠鶴立;葉魯陽;尚武;謝鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東捷瑞數(shù)字科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06T13/20
• 分類號(hào): G06T13/20;G06T7/70
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 李修杰

1.一種基于Maya軟件的曲軸動(dòng)畫模型綁定方法，其特征是，包括以下步驟：

根據(jù)曲軸模型采集曲軸中心點(diǎn)坐標(biāo)，連桿頸中心點(diǎn)初始位置坐標(biāo)，活塞旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)處初始位置坐標(biāo)，連桿長(zhǎng)度信息，并獲取連桿頸中心點(diǎn)坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡；

以曲軸中心點(diǎn)為原點(diǎn)在三維空間內(nèi)創(chuàng)建一個(gè)空間坐標(biāo)系，在該空間坐標(biāo)系中創(chuàng)建曲軸中心點(diǎn)替代物定位器，連桿頸中心點(diǎn)替代物定位器，活塞旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)替代物定位器，并獲取所述的替代物定位器在新空間坐標(biāo)系內(nèi)的位置坐標(biāo)；

將所述的替代物定位器在新空間坐標(biāo)系內(nèi)的位置坐標(biāo)放到一個(gè)基于曲軸中心點(diǎn)為原點(diǎn)的垂直于曲軸的平面內(nèi)；

將曲軸的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化成同一個(gè)平面內(nèi)三角形的曲軸中心點(diǎn)、連桿頸中心點(diǎn)和活塞旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)三個(gè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)關(guān)系，計(jì)算活塞旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的位置坐標(biāo)與連桿的旋轉(zhuǎn)角度；

將基于替代物定位器計(jì)算得到的信息重新賦予給曲軸模型并完成動(dòng)畫；

所述將曲軸的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化成同一個(gè)平面內(nèi)三角形的曲軸中心點(diǎn)、連桿頸中心點(diǎn)和活塞旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)三個(gè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)關(guān)系，計(jì)算活塞旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的位置坐標(biāo)與連桿的旋轉(zhuǎn)角度，包括：

采用Ctl_A來控制曲軸的旋轉(zhuǎn)，Ctl _A與locatorB做父子約束，通過Ctl_A的Z軸的旋轉(zhuǎn)，來控制locatorB環(huán)繞著曲軸中心點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，使loctatorB的Y軸坐標(biāo)與Z軸坐標(biāo)根據(jù)Ctl_A的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生實(shí)時(shí)改變；locatorB的坐標(biāo)即連桿頸中心點(diǎn)坐標(biāo)；

通過下式計(jì)算locatorC的Y軸坐標(biāo)來獲取活塞旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)的位置坐標(biāo)：

locatorC.translateY = sqrt(a*a-locatorB.translateZ*locatorB.translateZ) +locatorB.translateY

式中，a為locatorB與locatorC之間的距離, locatorC的坐標(biāo)即活塞旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)處的位置坐標(biāo)，locatorC.translateY為locatorC的Y軸坐標(biāo)，locatorB.translateY和locatorB.translateZ分別為locatorB的Y軸坐標(biāo)和Z軸坐標(biāo)；

通過下式計(jì)算連桿的旋轉(zhuǎn)角度:

locatorD. rotateZ = atand(locatorB.translateZ/(locatorC.translateY-locatorB.translateY))

式中，locatorD. rotateZ 為locatorD的Z方向旋轉(zhuǎn)值，locatorD用于計(jì)算連桿的旋轉(zhuǎn)角度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Maya軟件的曲軸動(dòng)畫模型綁定方法，其特征是，所述以曲軸中心點(diǎn)為原點(diǎn)在三維空間內(nèi)創(chuàng)建一個(gè)空間坐標(biāo)系，在該空間坐標(biāo)系中創(chuàng)建曲軸中心點(diǎn)替代物定位器，連桿頸中心點(diǎn)替代物定位器，活塞旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)替代物定位器，并獲取所述的替代物定位器在新空間坐標(biāo)系內(nèi)的位置坐標(biāo)，包括：

在三維空間中創(chuàng)建一個(gè)空組Grp_A，將Grp_A的坐標(biāo)點(diǎn)視為新坐標(biāo)系的原點(diǎn)，在Grp_A組內(nèi)創(chuàng)建初始位置在坐標(biāo)原點(diǎn)處的locatorA，locatorB，locatorC，locatorD四個(gè)定位器以及控制器Ctl_A；

將組Grp_A吸附于曲軸的中心點(diǎn)處，locatorA，locatorB，locatorC，locatorD四個(gè)定位器以及控制器Ctl_A跟隨組Grp_A一起移動(dòng)至曲軸的中心點(diǎn)處；

將locatorB和locatorD吸附于連桿頸中心點(diǎn)處，locatorB的坐標(biāo)即連桿頸中心點(diǎn)坐標(biāo)，locatorD用于計(jì)算連桿的旋轉(zhuǎn)角度，locatorC吸附于活塞旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)處坐標(biāo)，locatorC的坐標(biāo)即活塞旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)處的位置坐標(biāo)，locatorA與控制器Ctl_A的位置不動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于Maya軟件的曲軸動(dòng)畫模型綁定方法，其特征是，所述將所述的替代物定位器在新空間坐標(biāo)系內(nèi)的位置坐標(biāo)放到一個(gè)基于曲軸中心點(diǎn)為原點(diǎn)的垂直于曲軸的平面內(nèi)，包括：

將locatorA，locatorB，locatorC，locatorD和Ctl _A的位置坐標(biāo)放到一個(gè)基于曲軸中心點(diǎn)為原點(diǎn)的垂直于曲軸的平面內(nèi)；

分別將locatorB和locatorC的X軸坐標(biāo)歸零。