CN104392079A - 一种余量等分法的等弦长分割曲线算法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种余量等分法的等弦长分割曲线算法 ， 包括以下步骤：步骤1：拾取空间自由曲线；步骤2：设定计算控制精度r、划分段数n和最大循环步k；步骤3：获取等分余量tmpr、划分距离D、实际划分段数m、计算次数j；步骤4：判断，j＞k，若是，则计算终止，并回转执行所述的步骤2；若否，则顺序执行下述步骤5；步骤5：判断，r＞tmpr，若是，则输出等分距离和空间点，创造结构线，本算法结束；若否，则顺序执行下述步骤6；步骤6：判断，m＜n，若是，则新划分距离D'=D-tmpr/n，并回转执行所述的步骤3；若否，则新划分距离D'=D+tmpr/n，并回转执行所述的步骤3。

Description

一种余量等分法的等弦长分割曲线算法

技术领域

本发明涉及一种工业制造及建筑制图领域，具体涉及到一种能在CAD及各类建模软件中为等弦划分提供精确解决方案的算法。

背景技术

目前，在建筑建造、工业生产中存在着大量的异形项目，这些项目使用了很多定制的构建，由于构建的尺寸规格基本不重复使用，使得建造安装成本相对于传统项目大幅上升。而在构件的整个制作流程中，设计、建模及制图对构件精度的影响占有较大的权重，传统的空间曲线等分技术计算求解速度慢，精度低，不能用于3d空间曲线。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种余量等分法的等弦长分割曲线算法。

本发明所采用的技术方案是：一种余量等分法的等弦长分割曲线算法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：拾取空间自由曲线；

步骤2：设定计算控制精度r、划分段数n和最大循环步k；

步骤3：获取曲线长度curvelength、等分余量tmpr、实际划分段数m、划分距离D、计算次数j；

步骤4：判断，j＜k？

若是，则计算终止，并回转执行所述的步骤2；

若否，则顺序执行下述步骤5；

步骤5：判断，r＜tmpr？

若是，则输出等分距离和空间点，创造结构线，本算法结束；

若否，则顺序执行下述步骤6；

步骤6：判断，m＞n？

若是，则新划分距离D'＝D-tmpr/n，并回转执行所述的步骤3；

若否，则新划分距离D'＝D+tmpr/n，并回转执行所述的步骤3。

作为优选，步骤3中所述的等分余量tmpr为获取一次分割完成后分割点的最后点和空间曲线终点的距离。

作为优选，步骤3中所述的实际划分段数m由空间曲线形状决定，具体决定公式为： $m=\frac{\mathrm{curvelength}}{D}$ (向下取整)。

作为优选，步骤3中所述的划分距离D，决定公式为：

相对于现有技术，本发明有益效果：

(1)适用于3D空间曲线；

(2)划分精度高，收敛速度快；

(3)为规格化异形构建生产提供精准数据，大幅度降低生产成本。

附图说明

图1：本发明实施例的流程图。

图2：本发明实施例的曲线形状图。

图3：本发明实施例的曲线第一次计算后形状图。

图4：本发明实施例的曲线第二次计算后形状图。

图5：本发明实施例的曲线第三次计算后形状图。

图6：本发明实施例的曲线第四次计算后形状图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

请见图1，本发明所采用的技术方案是：一种余量等分法的等弦长分割曲线算法，包括以下步骤：

步骤1：拾取空间自由曲线；

步骤2：设定计算控制精度r、划分段数n和最大循环步k；

步骤3：获取曲线长度curvelength、等分余量tmpr、实际划分段数m、划分距离

D(D＝curvelenth/n)、计算次数j；

步骤4：判断，j＞k？

若是，则计算终止，并回转执行所述的步骤2；

若否，则顺序执行下述步骤5；

步骤5：判断，r＞tmpr？

若是，则输出等分距离和空间点，创造结构线，本算法结束；

若否，则顺序执行下述步骤6；

步骤6：判断，m＜n？

若是，则新划分距离D'＝D-tmpr/n，并回转执行所述的步骤3；

若否，则新划分距离D'＝D+tmpr/n，并回转执行所述的步骤3。

本实施例计算开始前将设定最大计算循环步k，若实际循环计算次数大于k，计算循环将终止，要求用户重新设置划分参数；空间曲线等距离分割后将获取m等分余量tmpr；所述的等分余量tmpr由如下方法获得：利用计算机程序获取一次分割完成后分割线最终点——利用计算机程序获取分割线终点和空间曲线终点的距离，所得距离即为等分余量tmpr；当等分余量tmpr大于控制精度r时，等分余量tmpr将会被划分段数n均分得到tmpr/n；当实际划分段数m小于划分段数n时，D'＝D-tmpr/n,当实际划分段数m大于或等于划分段数n时，D'＝D+tmpr/n。划分段数n为计算前手动设定，实际划分段数m由空间曲线形状决定。

本实施例是在计算机辅助设计软件中(Computer Aided Design)使用作者自己编写的计算算法“余量等分法”等弦长分割空间自由曲线。

所述的计算机辅助制图(Computer Aided Design)为本方法适用范围，目前已知的计算机辅助设计软件有Rhinoceros、AutoCAD、Blender均在保护范围内；不在已知的CAD软件中的其他软件，但凡是能够绘制3维空间曲线且能够实现曲线长度、距离计算的CAD程序都在本保护范围之内。

请见图2、图3、图4、图5和图6分别为本实施例的曲线形状及经过第一次计算、第二次计算、第三次计算、第四次计算后的曲线形状图。

本曲线形状划分段数n＝10，曲线长度a＝137.159477，曲线端点距离b＝108.052310，计算精度r＝0.0001；则计算结果请见表1；

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种余量等分法的等弦长分割曲线算法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：拾取空间自由曲线；

步骤2：设定计算控制精度r、划分段数n和最大循环步k；

步骤3：获取曲线长度curvelength、等分余量tmpr、划分距离D、实际划分段数m、计算次数j；

步骤4：判断，j＞k？

若是，则计算终止，并回转执行所述的步骤2；

若否，则顺序执行下述步骤5；

步骤5：判断，r＞tmpr？

若是，则输出等分距离和空间点，创造结构线，本算法结束；

若否，则顺序执行下述步骤6；

步骤6：判断，m＜n？

若是，则新划分距离D'＝D-tmpr/n，并回转执行所述的步骤3；

若否，则新划分距离D'＝D+tmpr/n，并回转执行所述的步骤3。

2.根据权利要求1所述的余量等分法的等弦长分割曲线算法，其特征在于：步骤3中所述的等分余量tmpr为获取一次分割完成后分割点的最后点和空间曲线终点的距离。

3.根据权利要求1所述的余量等分法的等弦长分割曲线算法，其特征在于：步骤3中所述的实际划分段数m由空间曲线形状决定，具体决定公式为：(向下取整)。

4.根据权利要求1所述的余量等分法的等弦长分割曲线算法，其特征在于：步骤3中所述的划分距离D，决定公式为：