[发明专利]一种非对称回转面构建方法及装置

说明书

本发明公开了一种非对称回转面构建方法及装置，该构建方法包括以下步骤：将形成回转面的母线调整为圆环两侧的轮廓线，分别通过相同数量的控制顶点对形成回转面的母线进行控制；对控制顶点进行一一对应配对，依次获取每对控制顶点的中点坐标；获取每对控制顶点的横纵坐标差值，取出横纵坐标差值中较大一个的二分之一；构建控制多边形，从母线一侧轮廓开始按非均匀有理B样条圆弧的控制多边形的轨迹移动控制多边形,并根据非均匀有理B样条曲面控制多边形绘制圆环曲面。本发明通过使用形成回转面的母线来定义回转面的轮廓，不仅可以生成对称回转面，还可以生成非对称回转面，简单高效，构建效果好。

技术领域

本发明涉及一种非对称回转面构建方法及装置，涉及三维模型构建技术。

背景技术

当平面曲线(单曲率，曲线平面与回转轴不垂直)或空间曲线(双曲率)围绕一固定直线(轴线)回转时，在空间便形成一个回转面。所有包含轴线的平面叫子午面，它们与回转面相交于形状相同的子午线。每条子午线都是对轴线成镜面反射图形的线。回转面也可以将子午线绕轴线旋转来生成。这是最直观而又最常用的回转面生成法。所有垂直于轴线的平面都与回转面交于平行圆。在曲面上过每一点的平行线都与子午线垂直相交，也就是说它们的切线成直角相交。

现有回转面是任意的平面曲线绕与其在同一平面的回转轴线旋转形成的曲面,如球面等。其在工程设计中有重要的作用，但是仅仅能生成对称的回转面，然而在实际应用中有很多曲面是不对称的，不能使用现有回转面构建方法进行生成，因此需要一种快速的非对称回转面构建的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非对称回转面构建方法及装置，通过使用形成回转面的母线来定义回转面的轮廓，不仅可以生成对称回转面，还可以生成非对称回转面，简单高效，构建效果好。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种非对称回转面构建方法，所述构建方法包括以下步骤：

将形成回转面的母线调整为圆环两侧的轮廓线，分别通过相同数量的控制顶点对形成回转面的母线进行控制；

对控制顶点进行一一对应配对，依次获取每对控制顶点的中点坐标；

获取每对控制顶点的横纵坐标差值，取出横纵坐标差值中较大一个的二分之一；

构建控制多边形，从母线一侧轮廓开始按非均匀有理B样条圆弧的控制多边形的轨迹移动控制多边形,并根据非均匀有理B样条曲面控制多边形绘制圆环曲面。

如上所述的一种非对称回转面构建方法，通过形成回转面的母线构建回转面的轮廓线，将形成回转面的母线调整为四分之一圆环两侧的轮廓线。

如上所述的一种非对称回转面构建方法，每条母线的控制顶点数量为若干个，若干对控制顶点一一对应配对，每条母线的若干个控制顶点数量同时增加或减少。控制顶点是控制母线几何形状的点，通常在几何意义上，计算机显示的曲线是通过控制顶点来控制曲线的形状的，比如我们常用的AutoCAD软件中对曲线的控制也是通过控制顶点的方式实现。

如上所述的一种非对称回转面构建方法，所述控制顶点的坐标通过三维坐标系进行表示，控制多边形构建过程中z轴负向的控制多边形通过将z轴正向控制多边形z值取反获得。

如上所述的一种非对称回转面构建方法，所述构建方法应用于三维模型构建。

本发明还提供一种非对称回转面构建装置，所述构建装置包括控制点增加模块、控制点减少模块、控制多边形生成模块和非对称回转面生成模块；所述控制点增加模块用于增加生成非对称回转面的母线控制顶点的数量；所述控制点减少模块用于减少生成非对称回转面的母线控制顶点的数量；所述控制多边形生成模块用于生成非对称回转面的控制多边形；所述非对称回转面生成模块与所述控制多边形生成模块建立连接关系，非对称回转面生成模块用于根据控制多边形生成非对称回转面。