CN104392079A - 一种余量等分法的等弦长分割曲线算法 - Google Patents
一种余量等分法的等弦长分割曲线算法 Download PDFInfo
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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
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: (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:
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CN108170990A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-06-15 | 成都希盟科技有限公司 | 基于bim技术的曲线参考划分方法 |
WO2020258471A1 (zh) * | 2019-06-26 | 2020-12-30 | 深圳技术大学 | 基于声音数据的参数化定制模型生成方法 |
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CN108170990B (zh) * | 2018-01-23 | 2021-04-13 | 成都希盟泰克科技发展有限公司 | 基于bim技术的曲线参考划分方法 |
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