[发明专利]一种基于参数化设计的造型墙智能模板实现方法

说明书

一种基于参数化设计的造型墙智能模板实现方法，将设计好的墙面造型保存为模板，用于新墙面的设计，本发明将墙面造型中图元的约束关系按照一定的规范保存到模板文件中，当需要在新的墙面上复现所保存的墙面造型的时候，只要调用模板，获取模板中所保存的约束关系，建立对应的约束方程组，并进行求解，最后得到墙面造型所需的几何元素属性，最终在待造型的墙面上复现墙面造型，并且保持墙面造型中的图元的约束关系不变。在新墙面上所获得的造型中的几何元素与先前墙面上造型中几何元素的约束保持一致，从而就能够在新的墙面上得到满足原先设计意图的墙面造型效果，这样就能够实现墙面造型的复用。

技术领域

本发明属于计算机技术领域，涉及三维模型，为一种基于参数化设计的造型墙智能模板实现方法。

背景技术

虚拟现实技术(Virtual Reality)是一项多学科交叉的综合性的技术，它构建了一个虚拟的环境，通过人机交互，为广大用户带来良好的沉浸感与真实感的体验。特别是在室内设计领域，虚拟现实技术不仅仅是一个演示的媒体，同时也是一个设计的工具。通过运用虚拟现实技术，设计师一方面能够将抽象的设计理念与方案转化为可见的设计效果，直观展现设计成果，另一方面也可以随时对于设计方案进行修改，非常方便，这样不仅能够降低设计成本，提高设计效率，同时也能让用户在三维的虚拟环境中对户型设计方案做多角度的，身临其境的体验，便于发现平面设计图中不易发现的问题。利用虚拟现实技术能够快速生成三维室内设计方案，而造型墙的设计是三维室内设计方案的重要组成部分。随着虚拟现实技术的发展，涌现出一大批优秀的室内设计软件，而造型墙生成效果的好坏直接成为衡量其设计效果的重要标准。

三维造型墙的生成技术的核心就是三维建模技术。三维建模即根据现实世界中所要建模对象的属性，通过相应的三维建模软件，得到对应的三维模型。三维建模的方法有很多种，如：多边形建模，NURBS建模，细分曲面技术建模等。每种建模的方式都有优点与缺点。其中，多边形建模技术是一种比较常用的建模技术，主要通过使用小平面来对曲面进行模拟，从而获得形状不同的三维物体。多边形建模技术的优点主要是能够方便迅捷的生成具有规则形状的对象，比如家装设计中的吊顶，地面，墙面等，这一特点使得大部分的主流室内设计软件中采用了这一建模方法。多边形建模的核心就是平面多边形裁剪。通过选取合适的算法，建立起二维平面与三维空间中点的对应关系。

在现实情况中，由于墙面造型的复杂多样，制作起来需要耗费设计师大量精力，如果能够将每次在墙面上所做的造型保存起来，等到下次对墙面进行造型的时候，直接使用之前已经做好的造型，或在之前所做好的墙面造型设计方案之上进行二次编辑，则可以大大降低墙体造型的设计成本，同时也使设计师能将更多的精力放在整体方案的设计上面。

中国专利申请CN 105069226 A《一种基于模板的三维造型建模方法》公开了一种造型保存方法，包括以下三个步骤：

1)建立三维模型

设定所需模型，基于多边形裁剪算法，采用挤压建模实现由二维平面轮廓到三维模型的快速生成；

2)建立模板

将步骤1)建立的三维模型的操作步骤保存为模板，将三维造型从二维编辑到三维拉伸的所有操作步骤按序作为节点保存在脚本文件中，通过保存节点信息的方式来保存这些操作，得到各个三维模型的生成模板，将所述生成模板存储至模板库；

3)利用模板技术快速生成三维造型

选取要搭建的三维造型对应的模板，根据模板自动生成对应的三维模型，完成三维造型。