[发明专利]曲面的整片设计方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机辅助设计与制造技术领域，尤其是曲面的整片设计方法和装置。

背景技术

曲面生成是CAD和计算机图形学中最活跃、最关键的学科分支之一，是CAD系统的一个重要组成部分，主要研究在计算机图像系统的环境下对曲面的表示、设计、显示和分析。很显然，用计算机对一个物体的模型进行分析或模拟比对一个实际物体进行测量或处理要容易得多。CAD/CAM、计算机图形学、计算机艺术、动画片、模拟仿真、计算机视觉、机器人等领域都把曲线曲面生成作为基础。三维形体的几何表示处处都要用到它，从飞机、汽车、船舶、叶轮的流体动力学分析，家用电器、轻工产品的工业生成设计，服装、皮鞋的三维打样和款式设计，山脉、水浪、云彩的自然景物模拟，地形、地貌、矿藏、石油分布的地理资源描述，人体外貌和内部器官的CT扫描数据三维重构，科学计算中的应力、应变、温度场、速度场的直观显示等等，无不需要强有力的曲面生成工具。近年来，新的曲面生成方法不断涌现，但现有的曲面生成方法采用的是分片设计，要把各个分片磨光后整合成整片，工序繁杂；且需建立在大量的公式运算的基础上，运算工作量大，占用计算机资源多，导致曲面设计效率低，且大量公式不利于设计人员理解和使用。

发明内容

本发明提供一种工序简单、运算工作量小、占用计算机资源少的曲面的整片设计方法和装置。

本发明通过以下技术方案来实现：曲面的整片设计方法，包括以下步骤：

1）确定需获取参考点的数量M；

2）设定M个参考点的三维坐标值（x_i,y_j,Z(x_i,y_j)）、对于x的偏导数Z_x(x_i,y_j)、对于y的偏导数Z_y(x_i,y_j)、对于xy的偏导数Z_xy(x_i,y_j)，其中，（i,j=0,1,2,…，n），（n+1）²=M;

3）将M个参考点的（x_i,y_j,Z(x_i,y_j)）、Z_x(x_i,y_j)、Z_y(x_i,y_j)、Z_xy(x_i,y_j)代入以下公式：