[发明专利]一种物件声学的虚拟仿真展示方法和系统

权利要求书

1.一种物件声学的虚拟仿真展示方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据三维物件模型的包围盒计算三维物件模型的平均厚度，基于所述平均厚度计算三维物件模型的基频；

基于三维物件模型的平均法向量将所述三维物件模型的包围盒分割为两个部分，根据分割前和分割后的包围盒的体积计算二倍谐频的相位；

根据敲击位置对应的物件厚度计算原始声音强度，基于原始声音强度和三维物件模型与屏幕的距离计算衰减声音强度；

基于所述基频、二倍谐频的相位和衰减声音强度，得到物件敲击点的声音；

基于三维物件模型的平均法向量将所述三维物件模型的包围盒分割为两个部分，包括：

计算三维物件模型的三角网格中每个顶点的法向量；对每个顶点的法向量求和得到三维物件模型的整体法向量；

查找法向量与所述整体法向量夹角最接近0度的第一顶点，以及法向量与所述整体法向量夹角最接近180度的第二顶点，第一顶点和第二顶点所在的与包围盒的相交面最小的横截面将包围盒分割为两个部分；

根据分割前和分割后的包围盒的体积计算二倍谐频的相位，包括：

计算分割后的每个包围盒的体积；

根据公式计算二倍谐频的相位，其中，V表示分割后的两个包围盒中体积较大的包围盒与分割前的包围盒的体积比。

2.根据权利要求1所述的物件声学的虚拟仿真展示方法，其特征在于，所述根据三维物件模型的包围盒计算三维物件模型的平均厚度，包括：

计算三维物件模型的包围盒；

对所述包围盒的每个面对称分割，分割线与盒面轮廓线的交点、分割线间的交点以及盒面的顶点构成每个面上的连接点；

对称盒面上的相对应的连接点间的连接线与物件模型外壁和内壁的交点间的距离为所述连接线方向上三维物件模型的厚度；

基于每个连接线方向上三维物件模型的厚度计算得到三维物件模型的平均厚度。

3.根据权利要求1所述的物件声学的虚拟仿真展示方法，其特征在于，基于所述平均厚度采用公式公式计算三维物件模型的基频，其中，θ表示基频，ψ表示三维物件模型的平均厚度，表示基准基频，表示基准厚度。

4.根据权利要求1所述的物件声学的虚拟仿真展示方法，其特征在于，根据敲击位置对应的物件厚度计算原始声音强度，包括：

计算敲击点的法向量；敲击点的法向量所在直线与三维物件模型的内外壁的交点间的距离为所述敲击点的厚度；

根据公式计算原始声音强度，其中，β表示原始声音强度，ψ表示敲击点厚度，表示基准强度，表示基准厚度。

5.根据权利要求1所述的物件声学的虚拟仿真展示方法，其特征在于，基于原始声音强度和三维物件模型与屏幕的距离计算衰减声音强度，包括：

计算三维物件模型的包围球球心和半径r；

计算包围球球心到屏幕的距离R；

根据公式计算衰减声音强度，其中β表示原始声音强度，δ表示衰减因子。

6.根据权利要求1所述的物件声学的虚拟仿真展示方法，其特征在于，基于所述基频、二倍谐频的相位和衰减声音强度，得到物件敲击点的声音，包括：

根据计算得到声音信号，其中，A表示振幅θ表示基频，二倍谐频的相位，β_d表示衰减声音强度。