[发明专利]三维量测模拟系统及方法

权利要求书

1.一种三维量测模拟系统，运行于计算机中，其特征在于，该系统包括：

构建模块，用于构建一个测针模型与操控该测针模型的虚拟操纵按钮；

获取模块，用于从计算机的存储装置中获取一个待测产品的三维点云；

网格化模块，用于根据预设的网格化方法对所述三维点云进行三角网格化处理，得到网格化点云；

导入模块，用于导入所构建的测针模型、虚拟操纵按钮以及网格化点云并显示于计算机的显示装置上；

控制模块，用于接收点击虚拟操纵按钮所触发的移动指令，并控制测针模型在显示装置上进行相应方向的移动，使得测针模型的测头移动到网格化点云上；

计算模块，用于计算当测针模型的测头移动到网格化点云上时，计算测头在网格化点云上的初始取点坐标；及

所述的控制模块，还用于根据所接收的移动指令控制测针模型重新移动到显示装置上任意一点，并在该点的坐标与所述初始取点坐标之间构建一条量测路径，控制测针模型在该量测路径进行模拟运动。

2.如权利要求1所述的三维量测模拟系统，其特征在于，所述构建的虚拟操纵按钮包括多个方向的速度控制图标与移动示意图标，所述多个方向的速度控制图标用于控制测针模型根据相应方向与速度进行移动，该速度控制图标包括快速控制图标与慢速控制图标，所述的移动示意图标在未利用所述的速度控制图标控制测针模型进行移动时，以初始颜色显示，在利用所述速度控制图标控制测针模型进行移动时，以其它预设的颜色显示。

3.如权利要求1所述的三维量测模拟系统，其特征在于，该系统还包括：

输出模块，用于当所述测针模型在量测路径上的模拟运动与网格化点云有交点时，停止测针模型的模拟运动，并输出预设格式的碰撞点程序，该碰撞点程序包括上述量测路径的起点坐标与终点坐标、以及在该交点之前测针模型的测头所经过的量测路径上的点的坐标与法向量。

4.如权利要求1所述的三维量测模拟系统，其特征在于，所述测针模型的测头在依所述构建的量测路径上进行模拟运动时，所述控制模块根据预设的接近阀值与返回阀值，得到量测路径上各点对应的接近点与返回点，并控制测针模型在量测路径上的点进行接近点模拟与返回点模拟，使得测针模型在量测路径以及量测路径上的点对应的接近点与返回点形成的三条路径上进行模拟运动。

5.如权利要求1所述的三维量测模拟系统，其特征在于，所述计算初始取点坐标的方法包括步骤：

以该测针模型的测头相对于计算机的显示装置上的法线作为射线；

采用空间包围盒算法在该射线周围找出与射线临近的所有三角形，所述的空间包围盒算法将射线临近的网格化点云切分成多个小包围盒，在任意一个小包围盒通过标号方法找到与所述射线临近的所有三角形；及

得到上述三角形中与所述射线的相交的所有交点，并根据法线方向最顶点仅有一个交点的原则得到测头在网格化点云上的初始取点坐标。

6.一种三维量测模拟方法，应用于计算机中，其特征在于，该方法包括步骤：

构建步骤：构建一个测针模型与操控该测针模型的虚拟操纵按钮；

获取步骤：从计算机的存储装置中获取一个待测产品的三维点云；

网格化步骤：根据预设的网格化方法对所述三维点云进行三角网格化处理，得到网格化点云；

导入步骤：导入所构建的测针模型、虚拟操纵按钮以及网格化点云并显示于计算机的显示装置上；

控制步骤一：接收点击虚拟操纵按钮所触发的移动指令，并控制测针模型在显示装置上进行相应方向的移动，使得测针模型的测头移动到网格化点云上；

计算步骤：计算当测针模型的测头移动到网格化点云上时，计算测头在网格化点云上的初始取点坐标；及

控制步骤二：根据所接收的移动指令控制测针模型重新移动到显示装置上任意一点，并在该点的坐标与所述初始取点坐标之间构建一条量测路径，控制测针模型在该量测路径进行模拟运动。

7.如权利要求6所述的三维量测模拟方法，其特征在于，所述构建的虚拟操纵按钮包括多个方向的速度控制图标与移动示意图标，所述多个方向的速度控制图标用于控制测针模型根据相应方向与速度进行移动，该速度控制图标包括快速控制图标与慢速控制图标，所述的移动示意图标在未利用所述的速度控制图标控制测针模型进行移动时，以初始颜色显示，在利用所述速度控制图标控制测针模型进行移动时，以其它预设颜色显示。