[发明专利]基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法及装置、设备

权利要求书

1.一种基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法，其特征是，包括以下步骤：

根据曲轴模型采集曲轴中心点坐标，连杆颈中心点初始位置坐标，活塞旋转中心点处初始位置坐标，连杆长度信息，并获取连杆颈中心点坐标运动轨迹；

以曲轴中心点为原点在三维空间内创建一个空间坐标系，在该空间坐标系中创建曲轴中心点替代物定位器，连杆颈中心点替代物定位器，活塞旋转中心点替代物定位器，并获取所述的替代物定位器在新空间坐标系内的位置坐标；

将所述的替代物定位器在新空间坐标系内的位置坐标放到一个基于曲轴中心点为原点的垂直于曲轴的平面内；

将曲轴的运动简化成同一个平面内三角形的曲轴中心点、连杆颈中心点和活塞旋转中心点三个点的位置坐标关系，计算活塞旋转中心点的位置坐标与连杆的旋转角度；

将基于替代物定位器计算得到的信息重新赋予给曲轴模型并完成动画；

所述将曲轴的运动简化成同一个平面内三角形的曲轴中心点、连杆颈中心点和活塞旋转中心点三个点的位置坐标关系，计算活塞旋转中心点的位置坐标与连杆的旋转角度，包括：

采用Ctl_A来控制曲轴的旋转，Ctl _A与locatorB做父子约束，通过Ctl_A的Z轴的旋转，来控制locatorB环绕着曲轴中心点做圆周运动，使loctatorB的Y轴坐标与Z轴坐标根据Ctl_A的旋转而发生实时改变；locatorB的坐标即连杆颈中心点坐标；

通过下式计算locatorC的Y轴坐标来获取活塞旋转中心点的位置坐标：

locatorC.translateY = sqrt(a*a-locatorB.translateZ*locatorB.translateZ) +locatorB.translateY

式中，a为locatorB与locatorC之间的距离, locatorC的坐标即活塞旋转中心点处的位置坐标，locatorC.translateY为locatorC的Y轴坐标，locatorB.translateY和locatorB.translateZ分别为locatorB的Y轴坐标和Z轴坐标；

通过下式计算连杆的旋转角度:

locatorD. rotateZ = atand(locatorB.translateZ/(locatorC.translateY-locatorB.translateY))

式中，locatorD. rotateZ 为locatorD的Z方向旋转值，locatorD用于计算连杆的旋转角度。

2.根据权利要求1所述的基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法，其特征是，所述以曲轴中心点为原点在三维空间内创建一个空间坐标系，在该空间坐标系中创建曲轴中心点替代物定位器，连杆颈中心点替代物定位器，活塞旋转中心点替代物定位器，并获取所述的替代物定位器在新空间坐标系内的位置坐标，包括：

在三维空间中创建一个空组Grp_A，将Grp_A的坐标点视为新坐标系的原点，在Grp_A组内创建初始位置在坐标原点处的locatorA，locatorB，locatorC，locatorD四个定位器以及控制器Ctl_A；

将组Grp_A吸附于曲轴的中心点处，locatorA，locatorB，locatorC，locatorD四个定位器以及控制器Ctl_A跟随组Grp_A一起移动至曲轴的中心点处；

将locatorB和locatorD吸附于连杆颈中心点处，locatorB的坐标即连杆颈中心点坐标，locatorD用于计算连杆的旋转角度，locatorC吸附于活塞旋转中心点处坐标，locatorC的坐标即活塞旋转中心点处的位置坐标，locatorA与控制器Ctl_A的位置不动。

3.根据权利要求2所述的基于Maya软件的曲轴动画模型绑定方法，其特征是，所述将所述的替代物定位器在新空间坐标系内的位置坐标放到一个基于曲轴中心点为原点的垂直于曲轴的平面内，包括：

将locatorA，locatorB，locatorC，locatorD和Ctl _A的位置坐标放到一个基于曲轴中心点为原点的垂直于曲轴的平面内；

分别将locatorB和locatorC的X轴坐标归零。