[发明专利]三维实体建模的方法和系统

说明书

技术领域

本申请涉及数字图像处理领域，具体地说，是涉及一种三维实体建模的方法和系统。

背景技术

三维实体建模技术是近年来出现的高新技术。三维实体建模是利用电脑针对真实模型模拟产生一个三维的虚拟模型。

以往，对于工业、航空、航天、制药等领域，尤其是一些先进的大型器械或高科技设备来说，其设备结构都是非常复杂的，在设计之初通常采用多面视图的设计图纸对设备的整体及细微轮廓结构进行描述，但设计图纸都是平面视图，并不能全面、真实地反映设备设计的整体方案。因此，三维实体建模技术广泛应用于工业、航空、航天、制药等领域，从而可运用三维实体建模技术对复杂的精密设备进行探索。

在现有技术中，在三维实体建模过程中，往往要根据三维设计图纸获取需要建立的模型的尺寸以及模型上的各种结构件的位置，还要获取模型的各种结构面，然后通过人工操作，将模型的结构面一一画出，之后在结构面上将各种繁复的结构件的位置标出，调整模型与结构件的尺寸配置。尤其，当所需要建立的模型本身的形状非常不规则时，如：模型的结构面是任一自由曲面或者其结构面上出现较多拐点等复杂的情形，会导致人工建模的难度以及所耗费的时间大大增加。

因此，如何解决现有技术中在进行三维实体建模时建模难度较高且建模时间长，便成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种三维实体建模的方法和系统，以解决现有技术中在进行三维实体建模时建模难度较高且建模时间长的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种三维实体建模的方法，包括：分离设备工程图中用于描述模型的各方向视图，根据所述各方向视图确定所述模型的表面轮廓的约束平面和引导平面；根据所述模型的外形特点在所述约束平面上选取至少两个基准位置，获取所述引导平面的轮廓轨迹并根据各基准位置的结构参数分别调整所述轮廓轨迹从而相应得到各基准位置的轮廓轨迹，以垂直于所述约束平面的方向，在每个基准位置上根据相应的轮廓轨迹分别生成一约束基准面；在所述引导平面上选取一基准位置，获取所述约束平面的轮廓轨迹并根据所述基准位置的结构参数进行调整，以垂直于所述引导平面的方向，在所述基准位置上根据调整得到的轮廓轨迹生成一引导基准面；根据所述约束基准面和引导基准面构建所述模型的主体轮廓，根据所述主体轮廓上的各结构件的结构参数在所述主体轮廓上生成所述各结构件，建立用于描述模型的三维实体模型。

进一步地，所述基准位置的结构参数根据所述各方向视图获取；所述主体轮廓上的各结构件及其结构参数根据所述各方向视图获取。

进一步地，根据所述各方向视图确定所述模型的表面轮廓的约束平面和引导平面，包括：获取所述各方向视图中的侧视图和正视图，并识别所述侧视图和正视图中投影轮廓的拐点最多且伸展长度最大的视图为所述约束平面，将所述侧视图和正视图中其他视图识别为所述引导平面。

进一步地，根据所述约束基准面和引导基准面构建所述模型的主体轮廓，包括：识别所述引导基准面的轮廓轨迹作为基准线，使用所述基准线将所述约束基准面的轮廓轨迹完全连接从而构建所述模型的主体轮廓。

进一步地，所述各方向视图，至少包括：正视图、俯视图、侧视图。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种三维实体建模的系统，包括：依次相连的读取识别模块、图面运算模块以及三维运算模块；其中，所述读取识别模块，用于分离设备工程图中用于描述模型的各方向视图，根据所述各方向视图确定所述模型的表面轮廓的约束平面和引导平面；所述图面运算模块，用于根据所述模型的外形特点在所述约束平面上选取至少两个基准位置，获取所述引导平面的轮廓轨迹并根据各基准位置的结构参数分别调整所述轮廓轨迹从而相应得到各基准位置的轮廓轨迹，以垂直于所述约束平面的方向，在每个基准位置上根据相应的轮廓轨迹分别生成一约束基准面；在所述引导平面上选取一基准位置，获取所述约束平面的轮廓轨迹并根据所述基准位置的结构参数进行调整，以垂直于所述引导平面的方向，在所述基准位置上根据调整得到的轮廓轨迹生成一引导基准面；所述三维运算模块，用于根据所述约束基准面和引导基准面构建所述模型的主体轮廓，根据所述主体轮廓上的各结构件的结构参数在所述主体轮廓上生成所述各结构件，建立用于描述模型的三维实体模型。

进一步地，所述读取识别模块，还用于根据所述各方向视图获取所述基准位置的结构参数以及所述主体轮廓上的各结构件及其结构参数。