[发明专利]由控制点的栅格定义的3D建模对象

权利要求书

1.一种用于设计3D建模对象的计算机实现的方法，其中，所述方法包括如下步骤：

·向计算机系统提供(S10)NURBS表面，所述NURBS表面表示所述3D建模对象并且由控制点的栅格进行定义；

·通过所述计算机系统确定(S20)属于所述NURBS表面的表面点的栅格，所述表面点的栅格根据预定的可逆函数与所述控制点的栅格相对应；

·通过所述计算机系统显示(S30)所述NURBS表面，并且在所述NURBS表面上显示所述表面点的栅格；

·通过图形化用户交互来选择(S40)所述表面点的子集；

·通过图形化用户交互来修改(S52)所述表面点的被选择的子集的位置，并且相应地，通过所述计算机系统实时地对所述表面进行更新(S54)，所述更新是根据所述预定的可逆函数来执行的，

其中，对所述控制点的栅格的更新(S54)是通过实现这样的程序来执行的：所述程序在所述表面点的被选择的子集的位置如所修改的约束下，惩罚所述NURBS表面的几何变形，

其中，所述程序通过针对每个相应的控制点对所述更新前的所述相应的控制点与所述更新后的所述相应的控制点之间的距离进行惩罚来惩罚所述NURBS表面的几何变形。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述表面点的栅格是Gréville点的栅格。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述程序针对每个相应的控制点，利用权重来对所述更新前的所述相应的控制点与所述更新后的所述相应的控制点之间的距离进行惩罚，所述权重是与所述相应的控制点相对应的表面点与所述表面点的被选择的子集之间的距离的增函数。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法还包括通过图形化用户交互来对所述增函数进行参数化。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述增函数是指示函数，对于与所述表面点的被选择的子集中的表面点相对应的每个相应的控制点，其等于1；对于与属于所述表面点的栅格中的以被选择的非转角表面点为中心的最大方形的表面点相对应的、或与属于所述表面点的栅格的包括被选择的转角表面点的四分之一部分的表面点相对应的每个其他相应的控制点，其等于严格地高于1的第一预定数字；对于每个其他相应的控制点，其等于高于所述第一预定数字的十倍的第二预定数字。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述方法包括通过图形化用户交互来设置所述第一预定数字。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述程序是取决于分别在所述更新后和所述更新前的控制点的凸能量。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述程序属于类型：

其中，P_ij和Q_ij分别是所述更新后的控制点和所述更新前的控制点，μ是多维调节参数，并且i和j表示与控制点相关联的索引。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述程序是利用拉格朗日求解来进行求解的。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述拉格朗日求解包括确定附加函数的参数，所述附加函数将所述表面点的被选择的子集的位置作为输入，并且输出更新后的控制点；并且随后将所述附加函数应用到如所修改的所述表面点的被选择的子集的位置上。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，利用相同的表面点的被选择的子集，来对修改(S52)所述表面点的被选择的子集的位置的步骤和更新(S54)所述控制点的栅格的步骤进行迭代，所述附加函数的参数在初始迭代时被计算并且存储，并且在全部随后的迭代中被取回。

12.一种计算机可读数据存储介质，其具有存储于其上的计算机程序，所述计算机程序包括用于执行权利要求1-11中任一项所述的方法的指令。

13.一种CAD系统，包括耦合到存储器的处理器和图形化用户界面，所述存储器具有记录在其上的计算机程序，所述计算机程序包括用于执行权利要求1-11中任一项所述的方法的指令。