[发明专利]一种交互式确定铸件分型面的方法

权利要求书

1.一种交互式确定铸件分型面的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：计算机读入铸件的STL格式的几何模型；

步骤2：计算机计算铸件的水平分型面的可选范围，或者判定铸件当前的水平分型面不存在；

步骤3：用户判断是否继续，如果继续，则转步骤4，否则转步骤6；

步骤4：用户交互地指定分型面的法线方向；

步骤5：计算机旋转铸件几何模型，使得分型面法线方向与坐标系的z轴重合，然后转步骤2；

步骤6：结束；

在步骤2中，计算铸件在当前状态下的水平分型面可选范围的方法是区间交运算法；具体方法是，始终维持一个铸件在z轴上的分型面的可选区间I＝[zmin,zmax]，初始时I取为[-∞,+∞]，然后对铸件的每个面确定一个区间I_i＝[zmin_i,zmax_i]，并且进行I与I_i的交运算，将运算结果赋予当前的I，即对每个面做如下运算：

I＝I∩I_i＝[zmin,zmin]∩[zmin_i,zmin_i]

＝[max{zmin,zmin_i},min{zmax,zmax_i}]；

如果进行到铸件的某个面时I变成一个非法区间，即当zminzmax时，则将铸件判定为当前状态下的水平分型面不存在，否则继续进行下一个面，直到所有面都与I进行了交运算；最后得到的I即为铸件在z轴方向下的可选范围；

对于铸件的第i个面，假设其三个顶点坐标分别为(x₁,y₁,z₁)、(x₂,y₂,z₂)、(x₃,y₃,z₃)，其法矢量为(n_x,n_y,n_z)，则其所对应的区间I_i的确定方法如下：

当n_zε时，I_i＝[-∞,min{z₁,z₂,z₃}+ε]；

当n_z-ε时，I_i＝[max{z₁,z₂,z₃}-ε，+∞]；

当-ε≤n_z≤ε时，I_i＝[-∞,+∞]；

其中ε为一个较小的允差值。

2.根据权利要求1所述的交互式确定铸件分型面的方法，其特征为：在步骤4中，用户交互地指定分型面法线方向的方法有四种：

1)通过输入分型面法线方向的x、y、z分量；

2)通过选择铸件几何模型上的一条边，把该边的方向作为分型面法线方向；

3)通过选择铸件几何模型上的一个面，把该面的法线方向作为分型面法线方向；

4)把铸件进行上下翻转。

3.根据权利要求1所述的交互式确定铸件分型面的方法，其特征为：在步骤5中，旋转铸件使得分型面法线方向与坐标系的z轴重合的方法是，对铸件几何模型的每个顶点和每个面的法向量做如下变换：

其中，(x,y,z)为变换前的顶点坐标或法矢量，(x’,y’,z’)为变换后的坐标或法矢量，(a,b,c)为选择或输入的分型面法线方向，