[发明专利]一种适用于建筑CAD设计软件的管状物光顺抗畸形绘制算法

说明书

本发明公开了一种适用于建筑CAD设计软件的管状物光顺抗畸形绘制算法，涉及建筑设计技术领域，具体为一种适用于建筑CAD设计软件的管状物光顺抗畸形绘制算法，包括以下步骤：S1、采样点预处理；S11、轨迹线由一系列离散采样点表示P[n]；S12、由各采样点相邻线段的方向的差异度，判断采样点的弯折度，将弯折度转换为弯曲半径，根据圆角部分的弦长，确定采样点数量，获取最终的轨迹线采样点序列；S2、光顺处理；S3、模型挤出。本发明提出了一种新的基于轨迹线的，可支持任何截面形状，且在回弯、锐角等极端轨迹下保证表面光顺和模型正确的绘制算法。

技术领域

本发明涉及建筑设计技术领域，具体为一种适用于建筑CAD设计软件的管状物光顺抗畸形绘制算法。

背景技术

建筑BIM/CAD类软件，需要处理大量管状物的管理和绘制，例如：水电暖通等管网设施、折形梁零件、钢筋或动线示意等，管状物体绘制，目前主要有如下几个难点：

若只绘制曲线，则表现能力不足，效果不佳；

若绘制精确模型，则原始几何信息内存与渲染性能开销过大；

对于复杂的管状延伸轨迹，比如尖锐折角，易出现表面光顺不正确，甚至模型畸形错面的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于建筑CAD设计软件的管状物光顺抗畸形绘制算法，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种适用于建筑CAD设计软件的管状物光顺抗畸形绘制算法，包括以下步骤：

S1、采样点预处理；

S11、轨迹线由一系列离散采样点表示P[n]；

S12、由各采样点相邻线段的方向的差异度，判断采样点的弯折度，将弯折度转换为弯曲半径，根据圆角部分的弦长，确定采样点数量，获取最终的轨迹线采样点序列；

S2、光顺处理；

S21、由轨迹线挤出管状模型时，可给定轨迹线首点的上方向U；

S22、根据第一点位置P[0], 上方向U， 线段方向P[0]–P[1]，得出第一点的切面S[0]，S[0]原点为P[0], 法向为P[0]–P[1], 面上2D坐标系的Y方向为U；

S23、后面每一点P[n]，设A=P[n]-P[n-1] B=P[n]-P[n+1]；X=A+B,Y=A×B；得到切面Q[n], Q[n]穿过P[n]，同时法向等于X×Y；

S24、将上一切面P[n-1]的上方向U[n]映射到切面Q[n]，作为Q[n]的面上2D上方向，得到最终的中间点切面P[n]；

S3、模型挤出；

S31、由预处理步骤，得到每个采样点的切面P[n]；

S32、根据第一个切面和最后一个切面，生成挤出模型的两侧端面；

S33、中间每一个切面，生成对应的环绕挤出方向的侧面；

S34、最大化兼顾拐角保留和畸形防护的效果。

可选的，所述步骤S12中，由一个线性参数控制，比如dot(Normalize(P[n] –P[n-1]),Normalize(P[n+1]–P[n]。

可选的，所述步骤S21如不指定，亦可自由选择一个与首线段垂直的上方向。

可选的，所述步骤S32中，进一步包括以下步骤：

S321、设截面形状R,遍历R上每一个点R[x]，将R[x]映射到切面P[n]上,得到映射后的点Rp[x]；

S322、检查Rp[x]处于切面P[n-1]的哪一半空间，若为正半空间，则Rp[x]=Rp[x -1]；

S323、用于重复步骤S321和S322直到截面R上所有点都得到对应的差值点；