CN103136387A - 边界线图形检查处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种边界线图形检查处理方法,该方法包括如下步骤:当两个相邻的端点之间不存在线段时,连接该两个端点组成一条新的线段,构成封闭的边界线图形;将每组边界线图形数据中的一条线段与该组中剩下的线段求交点;当求出来的交点不是该线段的端点时,将该交点作为该两条相交的线段的端点;利用边界线图形上的任意两个相邻端点和在边界线图形内的一个点求出垂直于该边界线图形的向量;当该边界线图形的端点的顺序不是预设的顺序时,以预设的顺序对所述端点重新进行命名,使边界线图形的端点的顺序成为预设的顺序。本发明还提供一种边界线图形检查处理系统。利用本发明可消除CAD模型出现丢面,破面,精度低,绘制出错等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种边界线图形检查处理系统及方法。
背景技术
目前在对模型图档(如,CAD图档)进行处理的过程中,必须要对CAD文件(.igs,.stp等格式)进行解析,对模型的曲面进行渲染和裁剪。在这些过程中由于各种标准的差异,图形设计的时候人为忽略等因素,可能会造成曲面边界线之间出现相交,边界线方向不为逆时针,边界线未闭合等非法情况。这些非法情况会造成渲染出来的CAD模型出现丢面,破面,精度低,绘制出错等问题。
发明内容
鉴于以上内容,有必要提供一种边界线图形检查处理系统,其可消除CAD模型出现丢面,破面,精度低,绘制出错等问题。
还有必要提供一种边界线图形检查处理方法,其可消除CAD模型出现丢面,破面,精度低,绘制出错等问题。
一种边界线图形检查处理系统,该系统包括:导入模块,用于导入产品模型图档,对模型图档中的产品模型进行解析,得到该产品模型的边界线图形数据;添加模块,用于当两个相邻的端点之间不存在线段时,连接该两个端点组成一条新的线段,将该新的线段添加到边界线图形中,构成封闭的边界线图形;计算模块,用于将每组边界线图形数据中的一条线段与该组中剩下的线段求交点;去除模块,用于当求出来的交点不是该线段的端点时,将该交点作为该两条相交的线段的端点,组成一个封闭边界线图形,以避免线段交叉;所述计算模块,还用于利用边界线图形上的任意两个相邻端点和在边界线图形内的一个点求出垂直于该边界线图形的向量;交换模块,用于当通过垂直于该边界线图形的向量得出该边界线图形的端点的顺序不是预设的顺序时,以预设的顺序对所述端点重新进行命名,使边界线图形的端点的顺序成为预设的顺序。
一种边界线图形检查处理方法,该方法包括如下步骤:导入产品模型图档,对模型图档中的产品模型进行解析,得到该产品模型的边界线图形数据;当两个相邻的端点之间不存在线段时,连接该两个端点组成一条新的线段,将该新的线段添加到边界线图形中,构成封闭的边界线图形;将每组边界线图形数据中的一条线段与该组中剩下的线段求交点;当求出来的交点不是该线段的端点时,将该交点作为该两条相交的线段的端点,组成一个封闭边界线图形,以避免线段交叉;利用边界线图形上的任意两个相邻端点和在边界线图形内的一个点求出垂直于该边界线图形的向量;当通过垂直于该边界线图形的向量得出该边界线图形的端点的顺序不是预设的顺序时,按照数字或字母顺序以预设的顺序对所述端点重新进行命名,使边界线图形的端点的顺序成为预设的顺序。
相较于现有技术,所述的边界线图形检查处理系统及方法,其可以避免边界线之间出现相交、边界线方向不为逆时针,边界线未闭合等非法情况,从而避免这些非法情况造成渲染出来的CAD模型出现丢面,破面,精度低,绘制出错等问题,使得设计的图档更加准确。
附图说明
图1是本发明边界线图形检查处理系统较佳实施例的运行环境示意图。
图2是本发明主机较佳实施例的结构示意图。
图3是本发明边界线图形检查处理方法较佳实施例的作业流程图。
图4是本发明未封闭边界线图形的示意图。
图5是本发明封闭边界线图形的示意图。
图6是本发明出现线段交叉的边界线图形的示意图。
图7是本发明去除交叉线段之后边界线图形的示意图。
图8是本发明边界线图形的端点为顺时针方向的示意图。
图9是本发明经过交换之后边界线图形的端点为逆时针方向的示意图。
主要元件符号说明
主机 | 1 |
边界线图形检查处理系统 | 10 |
存储设备 | 12 |
处理器 | 14 |
显示设备 | 2 |
导入模块 | 100 |
判断模块 | 102 |
添加模块 | 104 |
计算模块 | 106 |
去除模块 | 108 |
交换模块 | 110 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
如图1所示,是本发明边界线图形检查处理系统较佳实施例的运行环境示意图。该边界线图形检查处理系统10运行于一台主机1中,该主机1连接一台显示设备2。该主机1包括存储设备12和至少一个处理器14。
在本实施例中,所述边界线图形检查处理系统10以软件程序或指令的形式安装在存储设备12中,并由处理器14执行。在其他实施例中,所述存储设备12可以为主机1外接的存储器。
如图2所示,是本发明边界线图形检查处理系统10较佳实施例的功能模块图。该边界线图形检查处理系统10包括导入模块100、判断模块102、添加模块104、计算模块106、去除模块108及交换模块110。本发明所称的模块是完成一特定功能的计算机程序段,比程序更适合于描述软件在计算机中的执行过程,因此本发明以下对软件描述都以模块描述。
所述导入模块100用于导入产品模型图档,对模型图档中的产品模型进行解析,得到该产品模型的边界线图形数据。在本实施例中,所述文件是,但不限于,绘图交换格式(Drawing Interchange Format,DXF)的文件。所述模型图档是通过工件绘图软件(例如,计算机辅助设计软件,Computer Aided Design,CAD或者Pro/Engineer软件)绘制的图档,即在产品实际生产之前所设计的图档。所述边界线图形数据包括每个边界线图形的所有端点的名称、坐标位置及两个相邻端点之间线段的方程式等信息。此外,由于模型图档包括多个边界线图形,例如,图5为一个边界线图形,图6为另外一个边界线图形,每个边界线图形对应一组边界线图形数据。图5的边界线图形数据包括端点A至F的名称、端点A至F的坐标及两个相邻端点的线段方程式。图6的边界线图形数据包括端点A至H的名称、端点A至H的坐标及两个相邻端点的线段方程式。此外,需要说明的是,尽管图5与图6的端点的命名有相同的部分,例如,都有端点A至F,但是图5的边界线图形数据与图6的边界线图形数据之间是完全独立的,也就是说图5中端点A与图6中的端点A不是同一个端点。
所述判断模块102用于判断两个相邻端点之间是否存在线段。每条线段有两个端点,若是一个封闭的图形,相邻的端点之间都以线段相连,若相邻的端点之间没有线段相连,则说明该边界线图形不是封闭的图形。具体而言,如图4所示,端点A和端点F之间没有连线,不存在线段,因此该边界线图形不是封闭的图形。在本较佳实施例中,边界线图形的端点的名称按照数字或者字母顺序进行命名,例如,按照数字大小的顺序命名,或者按照字母顺序进行命名,例如,图4所示的边界线图形中的端点按照英文字母的顺序命名。两个相邻端点是指按照命名顺序相邻的两个端点,例如,与端点A相邻的端点为端点B和端点F,与端点B相邻的端点为端点A和端点C。
当两个相邻的端点之间不存在线段时,所述添加模块104连接该两个端点组成一条新的线段,将该新的线段添加到边界线图形中,构成封闭的边界线图形。具体而言,如图5所示,在端点A与端点F之间进行连线,形成线段AF,将该线段AF添加到边界线图形中,使得图4所示的边界线图形变成如图5所示的封闭边界线图形。
所述计算模块106用于将每组边界线图形数据中的一条线段与该组中剩下的线段求交点。具体而言,每条线段都有两个端点,通过该两个端点的坐标可以求出表示该条线段的方程式,将表示其中一条线段的方程式与表示剩余线段的方程式逐一比较,求出该条线段是否与剩余线段是否存在交点。如图6所示,将线段AB与剩余的线段BC、CD、DE、EF、FG、GH及HA分别求交点,最后得出线段AB分别与线段BC及线段HA相交(即有共同的端点),线段AB与线段BC的交点为端点B,线段AB与线段HA的交点为端点A。例如,线段HA与线段FG、线段GH及AB相交,线段HA与线段FG的交点为线段HA上的一端点O(并不是端点H或端点A),线段HA与线段GH的的交点为端点H,线段HA与线段AB的交点为端点A。
所述判断模块102还用于判断求出来的交点是否为相应线段的端点。例如,判断上述求出来的交点O、H和A是否为线段HA的端点。
当求出来的交点不是该线段的端点时,所述去除模块108用于将该交点作为该两条相交的线段的端点,组成一个封闭边界线图形,以避免线段交叉。具体而言,如图6所示,线段HA与线段GF的交点O不是线段HA或线段GF的端点。去除模块108将该交点O作为线段HA与线段GF的端点,去除该封闭边界线图形以外的部分,例如,去除图6中的线段GH,线段GO及线段HO,并将该交点O按照字母的顺序命名为端点G,如图7所示,重新命名后的边界线图形为封闭边界线图形。由于边界线图形的端点都是按照顺序(如字母顺序)来命名的,两个相邻的端点都是按照命名顺序来查找的,将交点按照顺序来命名,可以方便快捷的找到相邻的端点。
所述计算模块106还用于利用边界线图形上的任意两个相邻端点和在边界线图形内的一个点求出垂直于该边界线图形的向量。具体而言,如图8所示,选取相邻两端点D及E,得到线段DE之间的中点Pt,选取边界线图形内部一点Pi,分别求出端点D到中点Pt的向量V1,中点Pt到点Pi的向量V2,将向量V1与V2相乘得出垂直于向量V1和V2所在面的向量V3,该向量V3即是垂直于所述边界线图形的向量。
所述判断模块102还用于通过垂直于边界线图形的向量判断该边界线图形的端点的顺序。本实施例中,边界线图形的端点的顺序包括顺时针方向和逆时针方向。具体而言,若向量V3指向用户,则表示该边界线图形的端点的顺序为顺时针方向,例如,图8中所示,该边界线图形的端点按照ABCDEF的顺序,该边界线图形的端点的顺序为顺时针方向。若V3方向背向用户,则表示该边界线图形的端点的顺序为逆时针方向。
当该边界线图形的端点的顺序为不是预设的顺序时,所述交换模块110按照数字或字母顺序以预设的顺序对所述端点重新进行命名,使边界线图形的端点的顺序成为预设的顺序。本实施例中,用户预设的顺序为逆时针方向。如图9所示,除端点A不变之外,按照逆时针方向,将每个端点重新命名,使得端点A、端点B、端点C、端点D、端点E和端点F在该边界线图形中的顺序为逆时针方向。
如图3所示,是本发明边界线图形检查处理方法较佳实施例的作业流程图。
步骤S10,导入模块100导入产品模型图档,对模型图档中的产品模型进行解析,得到该产品模型的边界线图形数据。在本实施例中,所述文件是,但不限于,绘图交换格式(Drawing Interchange Format,DXF)的文件。所述模型图档是通过工件绘图软件(例如,计算机辅助设计软件,Computer Aided Design,CAD或者Pro/Engineer软件)绘制的图档,即在产品实际生产之前所设计的图档。所述边界线图形数据包括每个边界线图形的所有端点的名称、坐标位置及两个相邻端点之间线段的方程式等信息。此外,由于模型图档包括多个边界线图形,例如,图5为一个边界线图形,图6为另外一个边界线图形,每个边界线图形对应一组边界线图形数据。图5的边界线图形数据包括端点A至F的名称、端点A至F的坐标及两个相邻端点的线段方程式。图6的边界线图形数据包括端点A至H的名称、端点A至H的坐标及两个相邻端点的线段方程式。此外,需要说明的是,尽管图5与图6的端点的命名有相同的部分,例如,都有端点A至F,但是图5的边界线图形数据与图6的边界线图形数据之间是完全独立的,也就是说图5中端点A与图6中的端点A不是同一个端点。
步骤S20,判断模块102判断两个相邻端点之间是否存在线段。每条线段有两个端点,若是一个封闭边界线图形,相邻的端点之间都以线段相连,流程进入步骤S40。若相邻的两个端点之间没有线段相连,则说明该边界线图形不是封闭边界线图形,流程进入步骤S30。具体而言,如图4所示,端点A和端点F之间没有连线,不存在线段,因此该边界线图形不是封闭的图形。
步骤S30,添加模块104连接该两个端点组成一条新的线段,将该新的线段添加到边界线图形中,构成封闭的边界线图形。具体而言,如图5所示,在端点A与端点F之间进行连线,形成线段AF,将该线段AF添加到边界线图形中,使得图4所示的边界线图形变成如图5所示的封闭边界线图形。
步骤S40,计算模块106将每组边界线图形数据中的一条线段与该组中剩下的线段求交点。具体而言,每条线段都有两个端点,通过该两个端点的坐标可以求出表示该条线段的方程式,将表示其中一条线段的方程式与表示剩余线段的方程式逐一比较,求出该条线段是否与剩余线段是否存在交点。如图6所示,将线段AB与剩余的线段BC、CD、DE、EF、FG、GH及HA分别求交点,最后得出线段AB分别与线段BC及线段HA相交(即有共同的端点),线段AB与线段BC的交点为端点B,线段AB与线段HA的交点为端点A。例如,线段HA与线段FG、线段GH及AB相交,线段HA与线段FG的交点为线段HA上的一端点O(并不是端点H或端点A),线段HA与线段GH的的交点为端点H,线段HA与线段AB的交点为端点A。
步骤S50,判断模块102判断求出来的交点是否为相应线段的端点。例如,判断上述求出来的交点O、H和A是否为线段HA的端点。若求出来的交点是相应线段的端点,流程进入步骤S70。若求出来的交点不是相应线段的端点,流程进入步骤S60。
步骤S60,去除模块108将该交点作为该两条相交的线段的端点,组成一个封闭边界线图形,以避免线段交叉。具体而言,如图6所示,线段HA与线段GF的交点O不是线段HA或线段GF的端点。去除模块108将该交点O作为线段HA与线段GF的端点,去除该封闭边界线图形以外的部分,例如,去除图6中的线段GH,线段GO及线段HO,并将该交点O按照字母的顺序命名为端点G,如图7所示,重新命名后的边界线图形为封闭边界线图形。由于边界线图形的端点都是按照顺序(如字母顺序)来命名的,两个相邻的端点都是按照命名顺序来查找的,将交点按照顺序来命名,可以方便快捷的找到相邻的端点。
步骤S70,计算模块106利用边界线图形上的任意两个相邻端点和在边界线图形内的一个点求出垂直于该边界线图形的向量。具体而言,如图8所示,选取相邻两端点D及E,得到线段DE之间的中点Pt,选取边界线图形内部一点Pi,分别求出端点D到中点Pt的向量V1,中点Pt到点Pi的向量V2,将向量V1与V2相乘得出垂直于向量V1和V2所在面的向量V3,该向量V3即是垂直于所述边界线图形的向量。
步骤S80,判断模块102通过垂直于边界线图形的向量判断该边界线图形的端点的顺序,并判断该顺序是否为预设的顺序。本实施例中,边界线图形的端点顺序包括顺时针方向和逆时针方向。具体而言,假设预设的顺序为顺时针方向,若向量V3指向用户,则表示该边界线图形的端点的顺序为顺时针方向,例如,图8中所示,该边界线图形的端点按照ABCDEF的顺序,该边界线图形的端点的顺序为顺时针方向,与预设的顺序相同,流程进入步骤S90。若V3方向背向用户,则表示该边界线图形的端点的顺序为逆时针方向,与预设的顺序不相同,则直接结束流程。
步骤S90,所述交换模块110按照数字或字母顺序以预设的顺序对端点重新进行命名,使边界线图形的端点的顺序为预设的顺序。如图9所示,除端点A不变之外,按照顺时针方向(前面已经提到预设的顺序为顺时针方向,保持一致),将每个端点重新命名,使得端点A、端点B、端点C、端点D、端点E和端点F在该边界线图形中的顺序为顺时针方向。
最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种边界线图形检查处理系统,其特征在于,该系统包括:
导入模块,用于导入产品模型图档,对模型图档中的产品模型进行解析,得到该产品模型的边界线图形数据;
添加模块,用于当两个相邻的端点之间不存在线段时,连接该两个端点组成一条新的线段,将该新的线段添加到边界线图形中,构成封闭的边界线图形;
计算模块,用于将每组边界线图形数据中的一条线段与该组中剩下的线段求交点;
去除模块,用于当求出来的交点不是该线段的端点时,将该交点作为该两条相交的线段的端点,组成一个封闭边界线图形,以避免线段交叉;
所述计算模块,还用于利用边界线图形上的任意两个相邻端点和在边界线图形内的一个点求出垂直于该边界线图形的向量;及
交换模块,用于当通过垂直于该边界线图形的向量得出该边界线图形的端点的顺序不是预设的顺序时,以预设的顺序对所述端点重新进行命名,使边界线图形的端点的顺序成为预设的顺序。
2.如权利要求1所述的边界线图形检查处理系统,其特征在于,所述边界线图形数据包括每个边界线图形的端点的名称、端点的坐标位置及两个相邻端点之间线段的方程式。
3.如权利要求1所述的边界线图形检查处理系统,其特征在于,所述计算模块计算交点的方式是将表示其中一条线段的方程式与表示剩余线段的方程式逐一比较,求出该条线段与剩余线段是否存在交点。
4.如权利要求1所述的边界线图形检查处理系统,其特征在于,所述边界线图形的端点的顺序包括顺时针方向和逆时针方向,若垂直于边界线图形的向量方向指向用户,则表示该边界线图形的端点的顺序为顺时针方向,若垂直于边界线图形的向量方向背向用户,则表示该边界线图形的端点的顺序为逆时针方向。
5.如权利要求1或4所述的边界线图形检查处理系统,其特征在于,所述预设的顺序为逆时针方向。
6.一种边界线图形检查处理方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
导入产品模型图档,对模型图档中的产品模型进行解析,得到该产品模型的边界线图形数据;
当两个相邻的端点之间不存在线段时,连接该两个端点组成一条新的线段,将该新的线段添加到边界线图形中,构成封闭的边界线图形;
将每组边界线图形数据中的一条线段与该组中剩下的线段求交点;
当求出来的交点不是该线段的端点时,将该交点作为该两条相交的线段的端点,组成一个封闭边界线图形,以避免线段交叉;
利用边界线图形上的任意两个相邻端点和在边界线图形内的一个点求出垂直于该边界线图形的向量;及
当通过垂直于该边界线图形的向量得出该边界线图形的端点的顺序不是预设的顺序时,以预设的顺序对所述端点重新进行命名,使边界线图形的端点的顺序成为预设的顺序。
7.如权利要求6所述的边界线图形检查处理方法,其特征在于,所述边界线图形数据包括每个边界线图形的端点的名称、端点的坐标位置及两个相邻端点之间线段的方程式。
8.如权利要求6所述的边界线图形检查处理方法,其特征在于,所述计算交点的方式是将表示其中一条线段的方程式与表示剩余线段的方程式逐一比较,求出该条线段是否与剩余线段存在交点。
9.如权利要求6所述的边界线图形检查处理方法,其特征在于,所述边界线图形的端点的顺序包括顺时针方向和逆时针方向,若垂直于边界线图形的向量方向指向用户,则表示该边界线图形的端点的顺序为顺时针方向,若垂直于边界线图形的向量方向背向用户,则表示该边界线图形的端点的顺序为逆时针方向。
10.如权利要求6或9所述的边界线图形检查处理方法,其特征在于,所述预设的顺序为逆时针方向。
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |