[发明专利]一种用于获得浮雕模型建模面片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机辅助设计领域中构建面片的技术，特别涉及一种用于获得浮雕模型建模面片的方法。

背景技术

浮雕是在平面上雕刻出凹凸起伏形象的一种雕塑，是一种介于圆雕和绘画之间的艺术表现形式。借助计算机进行浮雕建模，传统的方法就是在一张平面的矩形网格点阵上，利用平面曲线或位图计算出各网格点的z值改变量，通过改变各网格点的z值，构造出浮雕的形状。这种构造浮雕的方法，简单灵活。目前国外支持浮雕造型和加工的软件，如英国的Artcam、美国的MasterCAM Art等都是通过修改矩形网格的z值来表示浮雕的。这种建模方法，由于只修改网格点的z值，在陡峭处或边界处，会产生锯齿，导致边界不清晰，虽然通过整体或局部减小网格间距，可以使边界效果好一些，但增加了数据量，并且锯齿始终是存在的，满足不了边界和直侧壁效果要求较高的建模和加工需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于获得浮雕模型建模面片的方法，用于解决建模时不能得到清晰的边界和直侧壁的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于获得浮雕模型建模面片的方法，包括以下步骤：

A、绘制或输入浮雕图形的二维曲线并对二维曲线进行离散处理，得到与二维曲线相应的首尾相接的直线段；

B、对直线段所在平面进行网格化处理，得到网格曲面并形成多个网格曲线单元；

C、在网格曲面上对多个网格曲线单元进行面片化处理，得到浮雕面片。

优选的，步骤A包括：

设定弦高误差值，根据弦高误差值离散得到多条与二维曲线相应的多段线，每条多段线由多条首尾相接的直线段构成；

对多条多段线中相交的多段线求取交点，在交点处打断多段线并形成节点；

当二维曲线存在交点，离散后其中一条多段线端点偏离其它多段线时，移动一条多段线的端点使得该多段线的端点与距离最近的多段线相交，求取交点，在交点处打断距离最近的多段线并形成节点；

其中，各直线段相接的点为节点。

优选的，步骤B包括：

设定步长；

根据步长创建网格线，得到网格曲面；

其中，网格线与直线段构成网格曲线单元。

优选的，在步骤B和步骤C之间，还包括：

对于与网格线相交的直线段求取交点，在交点处打断直线段并形成节点。

优选的，步骤C包括：

对包含直线段的网格曲线单元进行面片化处理，形成三角面片；

对不包含直线段的网格曲线单元进行面片化处理，形成四边面片；

其中，浮雕面片包括三角面片和四边面片。

优选的，对包含直线段的网格曲线单元进行面片化处理，形成三角面片，包括：

若网格曲线单元的网格线与多段线有两个交点且网格曲线单元内部没有节点，则两个交点间的直线段把网格曲线单元分成两个凸多边形，采用德劳内三角化规则对两个凸多边形进行面片化；

若网格曲线单元内有节点，则把网格曲线单元内的所有直线段作为约束边，根据约束边采用二维带约束的德劳内三角化规则对该网格进行面片化。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：本发明通过对浮雕模型的二维曲线离散和网格化处理后得到的网格曲面进行面片化，以获得用于浮雕模型建模的浮雕面片，从而实现在浮雕建模时得到清晰的边界和直侧壁。

附图说明

图1是本发明提供的用于获得浮雕模型建模面片的方法流程示意图；

图2是用来解释去除曲线的重叠部分的示意图；

图3是用来解释根据弦高误差值进行离散处理的示意图；

图4是用来解释离散后对相交的直线段的处理的示意图；

图5是用来解释对于原本相交的曲线离散化后不相交的直线段处理的示意图；

图6是用来解释根据给定步长创建网格线的示意图；

图7是用来解释网格线与直线段求取交点的示意图；

图8是用来解释直线段与一个网格曲线单元的网格线只有两个交点时面片化的示意图；

图9是用来解释一个网格曲线单元内部有多段直线段时面片化的示意图；

图10是本发明实施例提供的获得浮雕模型建模面片的方法用于边界分区的浮雕模型建模方法的实施流程图；

图11是本发明实施例提供的对网格曲面的浮雕面片划分区域的流程图；

图12是用来解释生成带有直侧壁效果的浮雕的示意图；

图13是用来解释区域细分的示意图。

具体实施方式