[发明专利]一种VR场景中铣刀切削毛坯时模型的实时修改方法

权利要求书

1.一种VR场景中铣刀切削毛坯时模型的实时修改方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)定义用来衡量仿真精度的系统误差为δ；

(2)确定轨迹面上的修改点；

(3)计算典型刀型A修改点的深度；

(4)计算典型刀型B修改点的深度；

(5)计算典型刀型C修改点的深度。

2.根据权利要求1所述的一种VR场景中铣刀切削毛坯时模型的实时修改方法，其特征在于，所述定义用来衡量仿真精度的系统误差为δ，包括：

系统误差为：

其中，a×b为毛坯表面尺寸，m×n为网格划分。

3.根据权利要求1所述的一种VR场景中铣刀切削毛坯时模型的实时修改方法，其特征在于，所述确定轨迹面上的修改点，包括：

对任意节点P(x，y)，满足以下条件之一则为修改点：

(1)-R≤y≤R and -L≤x≤L

(2)-R≤y≤R and|PS|≤R

(3)-R≤y≤R and|PE|≤R

其中S是铣刀起点在X-Y平面上的投影，E是铣刀终点在X-Y平面上的投影，S与E之间的距离为2L，S与E的中点是原点。

4.根据权利要求1所述的一种VR场景中铣刀切削毛坯时模型的实时修改方法，其特征在于，所述计算典型刀型A修改点的深度，包括：

设P(x,y,z)是一个修改点，它的x，y坐标是已知的，柱面SE的方程为

其中，X(x,y,z)是任意一点，是平行于SE的单位向量；

将P代入后可以得到P在圆柱面上的坐标P(x,y,z)；

线SE的参数方程为：中t是参数；

将上面解出的P代入方程可以算出参数t，此时有：

若t＜0，则P点处于轨迹面起点处的球面上，由方程|P-S|＝R解出P点的深度z；

若0≤t≤SE，则P点是处于轨迹面中的圆柱面上，不需要重新计算深度；

若t＞SE，则P点处于轨迹面终点处的球面上，由方程|P-E|＝R解出P点的深度z。

5.根据权利要求1所述的一种VR场景中铣刀切削毛坯时模型的实时修改方法，其特征在于，所述计算典型刀型B修改点的深度，包括：

设SE与X-Y平面的夹角为θ，修改点为P(x,y,z)，则

若P与S的水平距离小于R，P的深度应该与S一样；

若P与S的水平距离大于R，那么由方程可以得出P的深度z。

6.根据权利要求1所述的一种VR场景中铣刀切削毛坯时模型的实时修改方法，其特征在于，所述计算典型刀型C修改点的深度，包括：

轨迹面的母线方程：

轨迹面方程为：

其中，t是参数，

若P和S的水平距离小于R，则分别利用圆环方程和轨迹面方程得到两个深度值，P的深度取最深的一个，即Z值最小的那个；

若P和E的水平距离小于R，则分别利用圆环方程和轨迹面方程得到两个深度值，P的深度取最浅的一个，即Z值最大的那个；

若非上述两种情况，则用轨迹面方程得到P的深度z。