CN105488254A - 一种pds三维模型解析及重构方法 - Google Patents

一种pds三维模型解析及重构方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种PDS三维模型解析及重构方法，包括模型解析模块及模型重构模块；所述模型解析模块包括以下步骤：S11，DGN文件元素获取模块；S12，信息提取模块；S13，信息写入模块；所述模型重构模块包括以下步骤：S21，装配文件创建模块；S22，信息解析模块；S23，模型重构模块。本发明提供的PDS三维模型解析及重构方法，能够对DGN格式的三维模型的几何信息及属性信息进行解析并将其重构成其他格式的精确模型，使用户能够使用虚拟现实软件对PDS模型进行精确的虚拟仿真验证和展示。

Description

一种PDS三维模型解析及重构方法
技术领域
本发明涉及三维设计和虚拟现实领域，具体涉及一种PDS三维模型解析及重构方法。
背景技术
在数字化设计领域中，将三维设计软件构建的三维模型用于虚拟仿真验证时，需要进行模型格式的转换，在模型转换与传递过程中往往存在模型信息丢失的问题。
三维设计软件PDS(石油、化工、能源领域应用广泛)或Microstation的虚拟验证或者展示功能不强大，在进行仿真验证时需要使用其他的软件比如DELMIA，这时需要将DGN模型(PDS模型为DGN格式)转换为虚拟仿真软件能兼容的格式。利用Microstation软件自带的模型格式转换插件进行转换时都存在几何信息或属性信息缺失或错误等问题，无法保证模型的完整性与精确性。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种PDS三维模型解析及重构方法。
PDS三维模型解析及重构方法，包括模型解析模块及模型重构模块；所述模型解析模块包括以下步骤：
S11，DGN文件元素获取模块-通过模型解析模块载入DGN文件，扫描文件中的所有三维元素，获取三维元素的元素描述符并存入缓存区；
S12，信息提取模块-逐一对元素描述符进行分析，判断其几何体的类型、属性信息及Linkage；
S13，信息写入模块-将三维元素的元素描述符的基本几何体的类型、属性信息及Linkage与数据库中的基本几何体进行比对；若在数据库中能够搜索到元素描述符的基本几何体，则从元素描述符中提取几何体的类型、属性信息和Linkage；若在数据库中没有找到元素描述符的基本几何体，则将元素描述符的几何体的类型、属性信息及Linkage作为一条信息写入中间文件以应对以后扩充数据库的需求；
所述模型重构模块包括以下步骤：
S21，装配文件创建模块-读取中间文件，若不为空，则创建一个与中间文件名同名的装配文件作为重构模型的顶层文件，每个基本几何体对应的零件都将作为子文件插入到装配文件结构树中；
S22，信息解析模块-获取中间文件中的一行信息后，对其Linkage、基本几何体类型、几何参数信息、属性信息进行解析；
S23，模型重构模块-根据基本几何体类型在模型库中找到对应的基本几何体模板，然后利用参数信息将基本几何体模板实例化，从而实现基本几何体模型的重构，重构的模型作为一个零件以Linkage为零件名插入到装配文件中。
优选地，所述数据库中的基本几何体包括弯柱、圆锥体、球体、封头、复杂拉伸体、扫掠体、扫掠面、复杂平面形状、圆弧曲面、复杂拉伸曲面、B样条曲面和成组开孔平面。
优选地，所述步骤S11中，设置过滤器，通过所述过滤器将不需要的元素描述符滤掉。
优选地，所述不需要的元素描述符包括单独的点、线段。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的PDS三维模型解析及重构方法，能够对DGN格式的三维模型的几何信息及属性信息进行解析并将其重构成其他格式的精确模型，使用户能够使用虚拟现实软件对PDS模型进行精确的虚拟仿真验证和展示。
2、本发明提供的PDS三维模型解析及重构方法，可以对PDS模型的几何信息与属性信息进行完整解析，并转换成其他三维模型格式。
3、本发明提供的PDS三维模型解析及重构方法解决了PDS模型与其他三维软件在模型兼容性上存在的问题，使虚拟现实软件或其他三维软件能使用完整，精确的PDS模型。
附图说明
图1为符合本发明优选实施例的PDS三维模型解析及重构方法的模型解析模块的流程示意图。
图2为符合本发明优选实施例的PDS三维模型解析及重构方法的模型重构模块的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
PDS三维模型解析及重构方法，包括模型解析模块及模型重构模块；如图1所示，所述模型解析模块包括以下步骤：
S11，DGN文件元素获取模块-通过模型解析模块载入DGN文件，扫描文件中的所有三维元素，获取三维元素的元素描述符并存入缓存区；
S12，信息提取模块-逐一对元素描述符进行分析，判断其几何体的类型、属性信息及Linkage；
S13，信息写入模块-将三维元素的元素描述符的基本几何体的类型、属性信息及Linkage与数据库中的基本几何体进行比对；若在数据库中能够搜索到元素描述符的基本几何体，则从元素描述符中提取几何体的类型、属性信息和Linkage；若在数据库中没有找到元素描述符的基本几何体，则将元素描述符的几何体的类型、属性信息及Linkage作为一条信息写入中间文件以应对以后扩充数据库的需求；
如图2所示，所述模型重构模块包括以下步骤：
S21，装配文件创建模块-读取中间文件，若不为空，则创建一个与中间文件名同名的装配文件作为重构模型的顶层文件，每个基本几何体对应的零件都将作为子文件插入到装配文件结构树中；
S22，信息解析模块-获取中间文件中的一行信息后，对其Linkage、基本几何体类型、几何参数信息、属性信息进行解析；
S23，模型重构模块-根据基本几何体类型在模型库中找到对应的基本几何体模板，然后利用参数信息将基本几何体模板实例化，从而实现基本几何体模型的重构，重构的模型作为一个零件以Linkage为零件名插入到装配文件中。
优选地，所述数据库中的基本几何体包括弯柱、圆锥体、球体、封头、复杂拉伸体、扫掠体、扫掠面、复杂平面形状、圆弧曲面、复杂拉伸曲面、B样条曲面和成组开孔平面。具体地，如下表所示：
注：下表中“参数格式”一栏中：
EllipseArc数据格式如下：
(StartPoint),(EndPoint),PrimaryRadius,SecondRadius,StartAngle,SweepAngle,(CenterPoint),(normalVecotr)，其中StartPoint，EndPoint分别为椭圆弧的起点与终点；PrimaryRadius，SecondRadius分别为长半轴长度，短半轴长度；StartAngle，SweepAngle分别为椭圆弧的起始角度与弧长对应的弧度；CenterPoint为椭圆弧的中心点；normalVecotr为椭圆弧所在平面的法向量。当SweepAngle为360°时椭圆弧特例化成椭圆；当PrimaryRadius等于SecondRadius时特例化为圆弧；当PrimaryRadius与SecondRadius均为零时退化成线段。
Bspline_Curve数据格式如下：
isRational；isUniform；isClosed；order；(Point1),(point2),...(.Pointn)；(weight1,weight2,...weightn)；(Knot1,Knot2,....Knotm)，其中isRational：是否有理曲面；isUniform：是否均匀曲线；IsClosed：曲线是否封闭；order：曲线阶数；
(Point1),(point2),...(.Pointn)：极点坐标；(weight1,weight2,...weightn)：权重向量；(Knot1,Knot2,....Knotm)：节点向量。
Bspline_Surface数据格式如下：
isRational；isUniformU；isClosedU；orderU；numPolesU；isUniformV；isClosedV；orderV；numPolesV；(Point1),(point2),...(.Pointn)；(weight1,weight2,...weightn)；(KnotU1,KnotU2,....KnotUm)；(KnotV1,KnotV2,....KnotVm)，其中isRational：是否有理曲面；isUniformU：U轴曲线是否均匀；IsClosedU：U轴曲线是否封闭；orderU：U轴曲线阶数；numPloesU：U轴曲线极点数；isUniformV：V轴曲线是否均匀；IsClosedV：V轴曲线是否封闭；orderV：V轴曲线阶数；numPloesV：V轴曲线极点数；(Point1),(point2),...(.Pointn)：极点坐标；(weight1,weight2,...weightn)：权重向量；(KnotU1,KnotU2,....KnotUm)：U轴节点向量；
(KnotV1,KnotV2,....KnotVm)：V轴节点向量。
优选地，所述步骤S11中，设置过滤器，通过所述过滤器将不需要的元素描述符滤掉。
优选地，所述不需要的元素描述符包括单独的点、线段。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的PDS三维模型解析及重构方法，能够对DGN格式的三维模型的几何信息及属性信息进行解析并将其重构成其他格式的精确模型，使用户能够使用虚拟现实软件对PDS模型进行精确的虚拟仿真验证和展示。
2、本发明提供的PDS三维模型解析及重构方法，可以对PDS模型的几何信息与属性信息进行完整解析，并转换成其他三维模型格式。
3、本发明提供的PDS三维模型解析及重构方法解决了PDS模型与其他三维软件在模型兼容性上存在的问题，使虚拟现实软件或其他三维软件能使用完整，精确的PDS模型。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种PDS三维模型解析及重构方法，其特征在于，包括模型解析模块及模型重构模块；所述模型解析模块包括以下步骤：
S11，DGN文件元素获取模块-通过模型解析模块载入DGN文件，扫描文件中的所有三维元素，获取三维元素的元素描述符并存入缓存区；
S12，信息提取模块-逐一对元素描述符进行分析，判断其几何体的类型、属性信息及Linkage；
S13，信息写入模块-将三维元素的元素描述符的基本几何体的类型、属性信息及Linkage与数据库中的基本几何体进行比对；若在数据库中能够搜索到元素描述符的基本几何体，则从元素描述符中提取几何体的类型、属性信息和Linkage；若在数据库中没有找到元素描述符的基本几何体，则将元素描述符的几何体的类型、属性信息及Linkage作为一条信息写入中间文件以应对以后扩充数据库的需求；
所述模型重构模块包括以下步骤：
S21，装配文件创建模块-读取中间文件，若不为空，则创建一个与中间文件名同名的装配文件作为重构模型的顶层文件，每个基本几何体对应的零件都将作为子文件插入到装配文件结构树中；
S22，信息解析模块-获取中间文件中的一行信息后，对其Linkage、基本几何体类型、几何参数信息、属性信息进行解析；
S23，模型重构模块-根据基本几何体类型在模型库中找到对应的基本几何体模板，然后利用参数信息将基本几何体模板实例化，从而实现基本几何体模型的重构，重构的模型作为一个零件以Linkage为零件名插入到装配文件中。
2.如权利要求1所述的PDS三维模型解析及重构方法，其特征在于，所述数据库中的基本几何体包括弯柱、圆锥体、球体、封头、复杂拉伸体、扫掠体、扫掠面、复杂平面形状、圆弧曲面、复杂拉伸曲面、B样条曲面和成组开孔平面。
3.如权利要求1所述的PDS三维模型解析及重构方法，其特征在于，所述步骤S11中，设置过滤器，通过所述过滤器将不需要的元素描述符滤掉。
4.如权利要求3所述的PDS三维模型解析及重构方法，其特征在于，所述不需要的元素描述符包括单独的点、线段。
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