[发明专利]几何体任意截面的显示方法、装置及电子设备

权利要求书

1.一种几何体任意截面的显示方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)输入几何体数据和裁剪平面参数，所述几何体由多个基本图元以面表达的方式构成，所述基本图元为三角形，几何体数据包括各基本图元的顶点坐标和法向量，所述裁剪平面的方程为Ax+By+Cz+D＝0，其中A、B、C、D为裁剪平面参数；

2)计算所述裁剪平面的法向量；

3)对每个基本图元，计算其各个顶点到所述裁剪平面的距离；

4)将每个基本图元光栅化为多个图元片段，并计算各图元片段到所述裁剪平面的距离，该距离由基本图元各顶点到所述裁剪平面的距离线性插值得到；

5)对每个基本图元，先对其中到所述裁剪平面的距离大于等于0的图元片段执行正面着色，再对该基本图元执行反面着色，反面着色过程中，以裁剪平面的法向量替代该基本图元原有的法向量；

6)显示所述正面着色和反面着色结果。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中基本图元各顶点到裁剪平面的距离d通过下式计算得到：

其中，(x₀，y₀，z₀)为图元顶点坐标。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中，裁剪平面的法向量N由下式计算得到：N＝-(A B C)((MV)^-1)^T，其中，(A B C)是裁剪平面在世界坐标系下的方向矢量，M为世界坐标系下几何体的模型变换矩阵，V为世界坐标系下几何体的视图变换矩阵，N为裁剪平面在观察坐标系下的法向量。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述几何体为BIM建筑信息模型中的三维几何体。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反面着色的材质和颜色均可选择。

6.一种几何体任意截面的显示装置，其特征在于，包括：

参数输入模块(100)，用于输入几何体数据和裁剪平面参数，所述几何体由多个基本图元以面表达的方式构成，所述基本图元为三角形，几何体数据包括各基本图元的顶点坐标和法向量，所述裁剪平面的方程为Ax+By+Cz+D＝0，其中A、B、C、D为裁剪平面参数；

裁剪平面法向量计算模块(200)，用于计算所述裁剪平面的法向量；

图元顶点数据处理模块(300)，用于对每个基本图元，计算其各个顶点到所述裁剪平面的距离；

图元片段数据处理模块(400)，用于将每个基本图元光栅化为多个图元片段，并计算各个图元片段到所述裁剪平面的距离，该距离由基本图元各顶点到所述裁剪平面的距离线性插值得到；

着色处理模块(500)，用于对每个基本图元，先对其中到所述裁剪平面的距离大于等于0的图元片段执行正面着色，再对该基本图元执行反面着色，反面着色过程中，以裁剪平面的法向量替代该基本图元原有的法向量；

显示模块(600)，用于显示所述正面着色和反面着色结果。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述图元顶点数据处理模块(300)通过下式计算各基本图元顶点到裁剪平面的距离d：

其中，(x₀，y₀，z₀)为图元顶点坐标。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述裁剪平面法向量计算模块(200)采用下式计算得到裁剪平面的法向量N：：

N＝-(A B C)((MV)^-1)^T，其中，(A B C)是裁剪平面在世界坐标系下的方向矢量，M为世界坐标系下几何体的模型变换矩阵，V为世界坐标系下几何体的视图变换矩阵，N为裁剪平面在观察坐标系下的法向量。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述几何体为BIM建筑信息模型中的三维几何体。