[发明专利]一种锥形管的展开方法、装置、设备及可读存储介质

说明书

本发明公开了一种锥形管的展开方法、装置、设备及可读存储介质，所述方法包括：获取三维锥形管模型，并将所述三维锥形管模型的底面轮廓线和侧面相贯线设置为目标三维曲线；将所述目标三维曲线离散化为多个离散点，并确定出每个离散点在预设极坐标系中的极坐标；将所述目标三维曲线中每个离散点的极坐标均转换为在预设展开平面直角坐标系中的展开直角坐标；根据所述目标三维曲线离中所有离散点的展开直角坐标，在所述预设展开平面直角坐标系中拟合出用于表征所述目标三维曲线的二维曲线；根据所有二维曲线，在所述预设展开平面直角坐标系中构建出用于表征所述三维锥形管模型的二维展开图；可以精确计算出锥形管展开后的板材边界线及相贯口的形状。

技术领域

本发明涉及计算机图形处理技术领域，特别涉及一种锥形管的展开方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

在建筑钢结构工程中，经常需要处理圆管之间连接和相贯的情形，一般需要通过将圆管展开成平板，并根据圆管上相贯线的形状确定出相贯线的展开图样线，然后裁剪下料。因此，展开相贯线的计算效率、准确性和精度控制，是影响产品加工的关键因素。目前传统的工程加工方法，多是利用工程制图法，即按照工程视图投影原理，画出投影辅助线以及相贯线的展开图样线，这种方法对专业能力要求高，工作繁琐，且误差较大，影响加工质量。而通过计算机辅助计算手段，一般是将圆管断面等分，根据等分点计算圆周上的角度，再以此对相贯线进行采样点绘制，以得到相贯线的展开图样线。这种处理是近似计算，须通过增加等分段数来提高精度，以满更高的工程要求。已有的展开方法主要用于处理圆柱管，当处理锥形管时精度较差。因此，如何精确计算锥形钢管展开后的板材边界线以及相贯线的形状成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锥形管的展开方法、装置、设备及可读存储介质，可以精确计算出锥形管及变截面圆管展开后的板材边界线及相贯口的形状，从而实现钢结构下料的优化设计和加工。

根据本发明的一个方面，提供了一种锥形管的展开方法，所述方法包括：

获取三维锥形管模型，并将所述三维锥形管模型的底面轮廓线和侧面相贯线设置为目标三维曲线；

将所述目标三维曲线离散化为多个离散点，并确定出每个离散点在预设极坐标系中的极坐标；

将所述目标三维曲线中每个离散点的极坐标均转换为在预设展开平面直角坐标系中的展开直角坐标；

根据所述目标三维曲线离中所有离散点的展开直角坐标，在所述预设展开平面直角坐标系中拟合出用于表征所述目标三维曲线的二维曲线；

根据所有二维曲线，在所述预设展开平面直角坐标系中构建出用于表征所述三维锥形管模型的二维展开图。

可选的，所述预设极坐标系的原点为所述三维锥形管模型的锥面顶点、极轴为所述三维锥形管模型的目标直母线。

可选的，在所述获取三维锥形管模型，并将所述三维锥形管模型的底面轮廓线和侧面相贯线设置为目标三维曲线之后，所述方法还包括：

确定出所述目标直母线的中点到所述锥面顶点的第一距离；

以所述锥面顶点为球心并以所述第一距离为半径，构建等效单位球面；

确定出所述等效单位球面与所述三维锥形管模型的交线，并将所述交线设置为所述三维锥形管模型的导线；

根据所述底面轮廓线的起始点确定出所述导线的起始点；其中，所述底面轮廓线的起始点为所述底面轮廓线与所述目标直母线的交点，且所述底面轮廓线的起始点和所述导线的起始点均位于所述目标直母线上。

可选的，所述确定出每个离散点在预设极坐标系中的极坐标，包括：

计算所述离散点的模长，并将所述模长设置为所述极坐标的极径；