[发明专利]产品STL模型快速自适应细分方法

权利要求书

1.一种产品STL模型快速自适应细分方法，其特征在于包含以下步骤：一、将产品STL 模型数据文件读入到存储设备中，并为其建立线性表存储结构，基于R^*-tree建立产品STL 模型空间索引结构，方法具体是：定义结点包括索引结点和数据结点，索引结点包含根索引 结点、内部索引结点和叶索引结点，索引结构的最上层结点为根索引结点、最下层结点为数 据结点，每个数据结点对应一个三角面片，次底层结点为叶索引结点，其他结点为内部索引 结点，定义M为结点的最大子结点数、m为结点的最小子结点数，M为大于2的整数，m为 小于或等于M/2的整数，每个索引结点的子结点数小于等于M且除根索引结点外所有结点 的子结点数大于等于m，所有叶索引结点均在同一层；索引结构中每个结点的轴向包围盒恰 好包围该结点的所有子结点；二、深度优先遍历产品STL模型空间索引结构，查询各三角面 片的近邻三角面片，具体方法是：1)设当前结点current_node为产品STL模型索引结构的根 索引结点；2)若结点current_node的轴向包围盒外接球与目标三角面片对应数据结点的轴向 包围盒外接球相交，则执行步骤3)，否则返回；3)若结点current_node为数据结点，则执行 步骤4)，否则执行步骤5)；4)判断结点current_node包含的三角面片与目标三角面片是否 共点或共边，若共点或共边，则将当前三角面片添加到目标三角面片的近邻序列L中；5)令 结点current_node依次为步骤1)中结点current_node的子结点，执行步骤2)；三、依据近邻 三角面片的法矢计算产品STL模型中各三角面片所在位置的曲率，方法具体是：令目标三角 面片T的邻接三角面片集合为L＝{t_i|i＝0，1，2…k-1}，L中任一三角面片t_i的法矢为n_i，k为 集合L包含的三角面片数，采用公式计算三角面片T的曲率，曲率 ξ越大说明三角面片T所在区域的型面特征越复杂，否则说明三角面片T所在区域较为光顺； 四、依据曲率分布情况对各三角面片进行分裂，方法具体是：若共边(v₁，v₂)的两三角面片的 曲率均大于预设阈值，则规定边(v₁，v₂)的形状因子为1，否则为0，令三角面片T的形状因子 d为其三条边的形状因子之和，依据形状因子d值大小制定面片分裂规则如下：a)若形状因 子d为3，则在其三条边上均插入新点，将三角面片T分裂为四个三角面片；b)若形状因子d 为2，则在其形状因子为1的两条边上插入新点，将三角面片T分裂为三个三角面片，使这 三个三角面片的最小角最大；c)若形状因子d为1，则在其形状因子为1的边上插入新点， 将三角面片T分裂为两个三角面片；d)若形状因子d为0，表明三角面片T所在局部型面较 为平坦，不对其分裂，若边(v₁，v₂)为非边界边，且共此边的两三角面片为(v₁，v₂，v₃)、 (v₁，v₂，v₄)，则新插入点v_E的坐标采用公式计算，若边(v₁，v₂)为边 界边，则新插入点v_E的坐标采用公式计算；五、对分裂后的三角面片进行顶 点重定位，提高模型的光顺性，方法具体是：设点v的邻接点为v_i(i＝0，1，…k-1)，则重定位 后点v的坐标v_V采用公式计算，式中β为各邻接顶点的权值，采用公式 β=316k=31k(58-(38+14cos2πk))k>3]]>计算。