[发明专利]二维区域填充固定形状材料的方法及系统

权利要求书

1.一种二维区域填充固定形状材料的方法，包括

通过绘制填充区域获取待填充的目标区域；

采用三角形三边关系对所述待填充的目标区域进行等比例校正，获取与所述待填充的目标区域成等比例的数字图形；

通过对所述等比例的数字图形进行填充计算，获取填充到所述等比例的数字图形的整块材料的完全使用集合，以及切割材料的切割再使用集合；

通过对所述切割再使用集合中的切割材料进行计算，获取所述切割材料的使用区集合和利用区集合；其中，所述使用区集合为切割材料填充在所述待填充的目标区域内的集合，所述利用区集合为切割材料在所述待填充的目标区域外的集合；

通过对所述使用区集合的切割材料与所述利用区集合的切割材料进行匹配，实现所述切割材料的再利用；其中，在所述切割材料再利用的过程中：

步骤一，根据拼接条件对所述切割材料的使用区集合和所述切割材料的利用区集合进行整理，建立边的匹配规则；

步骤二，运行匹配算法对所述使用区集合中的切割材料与所述利用区集合中的切割材料进行匹配，然后修正使用区集合利用区集合；

其中，在所述使用区集合中的切割材料与所述利用区集合中的切割材料进行匹配的过程中，具体匹配过程如下：

S1，建一个以起始点为中心的窗口；其中，窗口具有最大的搜索范围；八个步长等于或者大于最大搜索范围的一半的点，八个相邻点和起始点的匹配误差；

S2，以S1中匹配误差最小的点为中心，步长为原来一半，计算包括最小匹配误差在内周围相邻点的匹配误差；

S3，重复S2直到步长为一，找出最小匹配误差点，即为最终搜索结果；

步骤三，遍历所述使用区集中的所有的切割材料；

对获得的整块材料的完全使用集合对应的区域、切割材料的使用区集合对应的区域以及切割材料的利用区集合匹配成功的区域进行材料填充，以完成在二维区域内固定形状的材料的填充。

2.如权利要求1所述的二维区域填充固定形状材料的方法，其中，

在绘制填充区域的过程中，使用画图工具绘制填充区域的形状，并且测量所述填充区域的每一条边界线的长度，同时设置到与所述填充区域相对应的数字化边界线中；

在使用画图工具过程中，绘制填充的区域为封闭区域，并且绘制的图形整体形状与实际填充区域一致，在绘制的所述填充区域的每一条边界线上都设置有长度标识。

3.如权利要求1所述的二维区域填充固定形状材料的方法，其中，

在采用三角形三边关系对所述待填充的目标区域进行等比例校正的过程中，

选择所述待填充的目标区域的一条边界线作为基准线；

确定所述基准线的两个端点；

根据所述基准线的两个端点采用迭代方法，确定所述待填充的目标区域的等比例的其他端点的精确位置。

4.如权利要求1所述的二维区域填充固定形状材料的方法，其中，

在对所述等比例的数字图形填充计算的过程中，

步骤一，建立数学模型，获得待填充的目标区域内的点和待填充的目标区域外的点；并且，

在建立的数学模型过程中获取三种类型的数据：被标记的矩阵数据、待填充的目标区域内点的集合和待填充的目标区域外点集合；

步骤二，建立整块材料增长规则使用上述步骤一的方法建立材料的数学模型，以获得所述整块材料的目标数据；

步骤三，建立填充区数学矩阵，根据等比例校正获得的等比例的数字图形的边界线和上述步骤一的方法建立所述待填充的目标区域的数学模型，取被标记的矩阵数据作为待填充的目标区域的目标数据；

步骤四，根据铺设方法计算获得填充材料的铺设起点，然后运行所述填充材料增长规则获得其坐标位置；

步骤五，判断待填充的目标区域，在运行材料增长规则的时候，判断当前位置是否能进行填充；

步骤六，根据判断结果，填充材料分为完全使用的材料和切割再使用的材料，根据材料的铺设方法，重复步骤四直至待填充的目标区域完全被材料填充；

步骤七，填充材料铺设完毕之后进行坐标轴转换，获得所有填充材料的集合；其中，所有填充材料的集合分为：完全使用集合和切割再使用集合。