本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種用于獲得浮雕模型建模面片的方法，包括：繪制或輸入浮雕圖形的二維曲線并對(duì)二維曲線進(jìn)行離散處理，得到與二維曲線相應(yīng)的首尾相接的直線段；對(duì)直線段所在平面進(jìn)行網(wǎng)格化處理，得到網(wǎng)格曲面并形成多個(gè)網(wǎng)格曲線單元；在網(wǎng)格曲面上對(duì)多個(gè)網(wǎng)格曲線單元進(jìn)行面片化處理，得到浮雕面片。本發(fā)明專利技術(shù)通過(guò)對(duì)浮雕模型的二維曲線離散和網(wǎng)格化處理后得到的網(wǎng)格曲面進(jìn)行面片化，以獲得用于浮雕模型建模的浮雕面片，從而實(shí)現(xiàn)在浮雕建模時(shí)得到清晰的邊界和直側(cè)壁。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)領(lǐng)域中構(gòu)建面片的技術(shù)，特別涉及。
技術(shù)介紹
浮雕是在平面上雕刻出凹凸起伏形象的一種雕塑，是一種介于圓雕和繪畫之間的藝術(shù)表現(xiàn)形式。借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行浮雕建模，傳統(tǒng)的方法就是在一張平面的矩形網(wǎng)格點(diǎn)陣上， 利用平面曲線或位圖計(jì)算出各網(wǎng)格點(diǎn)的ζ值改變量，通過(guò)改變各網(wǎng)格點(diǎn)的ζ值，構(gòu)造出浮雕的形狀。這種構(gòu)造浮雕的方法，簡(jiǎn)單靈活。目前國(guó)外支持浮雕造型和加工的軟件，如英國(guó)的 Artcam、美國(guó)的MasterCAM Art等都是通過(guò)修改矩形網(wǎng)格的ζ值來(lái)表示浮雕的。這種建模方法，由于只修改網(wǎng)格點(diǎn)的ζ值，在陡峭處或邊界處，會(huì)產(chǎn)生鋸齒，導(dǎo)致邊界不清晰，雖然通過(guò)整體或局部減小網(wǎng)格間距，可以使邊界效果好一些，但增加了數(shù)據(jù)量，并且鋸齒始終是存在的，滿足不了邊界和直側(cè)壁效果要求較高的建模和加工需要
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供，用于解決建模時(shí)不能得到清晰的邊界和直側(cè)壁的問(wèn)題。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，提供了，包括以下步驟Α、繪制或輸入浮雕圖形的二維曲線并對(duì)二維曲線進(jìn)行離散處理，得到與二維曲線相應(yīng)的首尾相接的直線段；B、對(duì)直線段所在平面進(jìn)行網(wǎng)格化處理，得到網(wǎng)格曲面并形成多個(gè)網(wǎng)格曲線單元；C、在網(wǎng)格曲面上對(duì)多個(gè)網(wǎng)格曲線單元進(jìn)行面片化處理，得到浮雕面片。優(yōu)選的，步驟A包括設(shè)定弦高誤差值，根據(jù)弦高誤差值離散得到多條與二維曲線相應(yīng)的多段線，每條多段線由多條首尾相接的直線段構(gòu)成；對(duì)多條多段線中相交的多段線求取交點(diǎn)，在交點(diǎn)處打斷多段線并形成節(jié)點(diǎn)；當(dāng)二維曲線存在交點(diǎn)，離散后其中一條多段線端點(diǎn)偏離其它多段線時(shí)，移動(dòng)一條多段線的端點(diǎn)使得該多段線的端點(diǎn)與距離最近的多段線相交，求取交點(diǎn)，在交點(diǎn)處打斷距離最近的多段線并形成節(jié)點(diǎn)；其中，各直線段相接的點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)。優(yōu)選的，步驟B包括設(shè)定步長(zhǎng)；根據(jù)步長(zhǎng)創(chuàng)建網(wǎng)格線，得到網(wǎng)格曲面；其中，網(wǎng)格線與直線段構(gòu)成網(wǎng)格曲線單元。優(yōu)選的，在步驟B和步驟C之間，還包括對(duì)于與網(wǎng)格線相交的直線段求取交點(diǎn)，在交點(diǎn)處打斷直線段并形成節(jié)點(diǎn)。優(yōu)選的，步驟C包括對(duì)包含直線段的網(wǎng)格曲線單元進(jìn)行面片化處理，形成三角面片；對(duì)不包含直線段的網(wǎng)格曲線單元進(jìn)行面片化處理，形成四邊面片；其中，浮雕面片包括三角面片和四邊面片。優(yōu)選的，對(duì)包含直線段的網(wǎng)格曲線單元進(jìn)行面片化處理，形成三角面片，包括若網(wǎng)格曲線單元的網(wǎng)格線與多段線有兩個(gè)交點(diǎn)且網(wǎng)格曲線單元內(nèi)部沒(méi)有節(jié)點(diǎn)，則 兩個(gè)交點(diǎn)間的直線段把網(wǎng)格曲線單元分成兩個(gè)凸多邊形，采用德勞內(nèi)三角化規(guī)則對(duì)兩個(gè)凸 多邊形進(jìn)行面片化；若網(wǎng)格曲線單元內(nèi)有節(jié)點(diǎn)，則把網(wǎng)格曲線單元內(nèi)的所有直線段作為約束邊，根據(jù) 約束邊采用二維帶約束的德勞內(nèi)三角化規(guī)則對(duì)該網(wǎng)格進(jìn)行面片化。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本專利技術(shù)的有益效果在于本專利技術(shù)通過(guò)對(duì)浮雕模型的二維曲線 離散和網(wǎng)格化處理后得到的網(wǎng)格曲面進(jìn)行面片化，以獲得用于浮雕模型建模的浮雕面片， 從而實(shí)現(xiàn)在浮雕建模時(shí)得到清晰的邊界和直側(cè)壁。附圖說(shuō)明圖1是本專利技術(shù)提供的用于獲得浮雕模型建模面片的方法流程示意圖2是用來(lái)解釋去除曲線的重疊部分的示意圖3是用來(lái)解釋根據(jù)弦高誤差值進(jìn)行離散處理的示意圖4是用來(lái)解釋離散后對(duì)相交的直線段的處理的示意圖5是用來(lái)解釋對(duì)于原本相交的曲線離散化后不相交的直線段處理的示意圖6是用來(lái)解釋根據(jù)給定步長(zhǎng)創(chuàng)建網(wǎng)格線的示意圖7是用來(lái)解釋網(wǎng)格線與直線段求取交點(diǎn)的示意圖8是用來(lái)解釋直線段與一個(gè)網(wǎng)格曲線單元的網(wǎng)格線只有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí)面片化的 示意圖9是用來(lái)解釋一個(gè)網(wǎng)格曲線單元內(nèi)部有多段直線段時(shí)面片化的示意圖10是本專利技術(shù)實(shí)施例提供的獲得浮雕模型建模面片的方法用于邊界分區(qū)的浮雕 模型建模方法的實(shí)施流程圖11是本專利技術(shù)實(shí)施例提供的對(duì)網(wǎng)格曲面的浮雕面片劃分區(qū)域的流程圖12是用來(lái)解釋生成帶有直側(cè)壁效果的浮雕的示意圖13是用來(lái)解釋區(qū)域細(xì)分的示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，以下所說(shuō)明的優(yōu) 選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本專利技術(shù)，并不用于限定本專利技術(shù)。圖1顯示了本專利技術(shù)提供的用于獲得浮雕模型建模面片的方法流程示意，如圖1所 示步驟S101，繪制或輸入浮雕圖形的二維曲線并對(duì)二維曲線進(jìn)行離散處理，得到與 二維曲線相應(yīng)的首尾相接的直線段。設(shè)定弦高誤差值，根據(jù)弦高誤差值離散得到多條與二維曲線相應(yīng)的多段線，每條 多段線由多條首尾相接的直線段構(gòu)成，其中，對(duì)二維曲線離散處理的精細(xì)程度用弦高誤差 值來(lái)控制，弦高誤差是曲線上的點(diǎn)到直線段的最大距離。對(duì)多條多段線中相交的多段線求取交點(diǎn)，在交點(diǎn)處打斷多段線并形成節(jié)點(diǎn)，當(dāng)二 維曲線存在交點(diǎn)，離散后其中一條多段線端點(diǎn)偏離其它多段線時(shí)，移動(dòng)該多段線端點(diǎn)使得 該多段線端點(diǎn)與距離最近的多段線相交，求取交點(diǎn)，在交點(diǎn)處打斷距離最近的多段線并形 成節(jié)點(diǎn)，其中，各直線段相接的點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)。在離散處理之前，還應(yīng)檢查在繪制或輸入二維曲線過(guò)程中是否有重線，若有重線 則刪除曲線的重疊部分。步驟S102，對(duì)直線段所在平面進(jìn)行網(wǎng)格化處理，得到網(wǎng)格曲面并形成多個(gè)網(wǎng)格曲 線單元。其中，網(wǎng)格化處理是對(duì)直線段所在平面創(chuàng)建網(wǎng)格線，得到網(wǎng)格曲面，網(wǎng)格線根據(jù)給 定步長(zhǎng)創(chuàng)建，步長(zhǎng)越小，則創(chuàng)建的網(wǎng)格線越密，創(chuàng)建網(wǎng)格線時(shí)，水平步長(zhǎng)和豎直步長(zhǎng)可以相 同也可以不同。網(wǎng)格線與直線段構(gòu)成網(wǎng)格曲線單元。此外，對(duì)于與網(wǎng)格線相交的直線段求取交點(diǎn)，在交點(diǎn)處打斷直線段并形成節(jié)點(diǎn)。步驟S103，在網(wǎng)格曲面上對(duì)多個(gè)網(wǎng)格曲線單元進(jìn)行面片化處理，得到浮雕面片。對(duì)包含直線段的網(wǎng)格曲線單元進(jìn)行面片化處理，形成三角面片。若網(wǎng)格曲線單元 的網(wǎng)格線與多段線有兩個(gè)交點(diǎn)且網(wǎng)格曲線單元內(nèi)部沒(méi)有節(jié)點(diǎn)，則兩個(gè)交點(diǎn)間的直線段把網(wǎng) 格曲線單元分成兩個(gè)凸多邊形，采用德勞內(nèi)三角化規(guī)則對(duì)兩個(gè)凸多邊形進(jìn)行面片化，若網(wǎng) 格曲線單元內(nèi)有節(jié)點(diǎn)，則把網(wǎng)格曲線單元內(nèi)的所有直線段作為約束邊，根據(jù)約束邊采用二 維帶約束的德勞內(nèi)三角化規(guī)則對(duì)該網(wǎng)格進(jìn)行面片化。對(duì)不包含直線段的網(wǎng)格曲線單元進(jìn)行面片化處理，形成四邊面片。其中，三角面片和四邊面片統(tǒng)稱為浮雕面片。圖2是用來(lái)解釋去除曲線的重疊部分的示意，如圖2所示，給定重合精度T，對(duì)于曲 線A上的PO點(diǎn),在曲線B上搜索距離PO點(diǎn)的最近點(diǎn)Pl點(diǎn)，如果PO點(diǎn)和Pl點(diǎn)的距離小于 給定的精度T，則PO點(diǎn)和Pl點(diǎn)重合，循環(huán)搜索曲線A上的每個(gè)點(diǎn)，曲線B與曲線A滿足重合 條件的點(diǎn)構(gòu)成重疊部分，重合條件為曲線B上存在與曲線A上的點(diǎn)的距離小于給定的精度 T，把曲線A中與曲線B重疊的點(diǎn)逐一刪除，則刪除了曲線的重疊部分。圖3是用來(lái)解釋根據(jù)弦高誤差值進(jìn)行離散處理的示意，如圖3所示，把曲線用一系 列的直線段逼近該曲線成為多段線，離散精度用弦高誤差來(lái)控制，弦高誤差又稱為弓高誤 差，是曲線上的點(diǎn)到直線段的最大距離。圖3 (a)表示了曲線與直線段的弦高誤差，圖3(b) 是原始曲線，圖3(c)是弦高誤差為O. 025毫米離散后的首尾相接的直線段，圖3(d)是弦高 誤差為O. 04毫米離散后的首尾相接的直線段。圖4是用來(lái)解釋離散后對(duì)相交的直線段的處理的示意，如圖4所示，對(duì)相交的直線 段求取交點(diǎn)，在交點(diǎn)處打斷直線段并形成節(jié)點(diǎn)，兩條相交的直線段在交點(diǎn)處打斷并形成節(jié) 點(diǎn)后成為四條直線段。圖4(a)是離散后兩條相交的直線段，圖4(b)是求取交點(diǎn)，在交點(diǎn)處 打斷并形成節(jié)點(diǎn)后形成的四條直線段。圖5是用來(lái)解釋對(duì)于原本相交的曲線離散化后不相交的直線段處理的示意，如圖 5所示，圖5(a)是本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于獲得浮雕模型建模面片的方法，其特征在于，包括以下步驟：A、繪制或輸入浮雕圖形的二維曲線并對(duì)所述二維曲線進(jìn)行離散處理，得到與所述二維曲線相應(yīng)的首尾相接的直線段；B、對(duì)所述直線段所在平面進(jìn)行網(wǎng)格化處理，得到網(wǎng)格曲面并形成多個(gè)網(wǎng)格曲線單元；以及C、在所述網(wǎng)格曲面上對(duì)所述多個(gè)網(wǎng)格曲線單元進(jìn)行面片化處理，得到浮雕面片。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張保全，舒志，史金梅，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京進(jìn)取者軟件技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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