CN108109200A - 一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法 - Google Patents

一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法，包括以下建模步骤：(a)将上腰面倾角、星刻面倾角、下腰面倾角、最大腰棱厚度等的计算公式输入至任一个圆明亮琢型宝石建模所产生的关系表中，使参数表中产生两类参数：需要用户设定参数值的用户定义参数，和已被计算公式锁定参数值的锁定参数；(b)用户设定建模程序，并在参数表中设定用户定义参数的具体值；(c)运行建模程序，将用户定义参数的具体值导入计算公式中进行计算，获得圆明亮琢型宝石的几何信息建模并显示。利用本申请的建模方法，在Pro Engineer软件中依次输入一些切工参数值后，能快速构建宝石模型，提高绘图效率並获得大量几何信息。

Description

一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法
技术领域
本发明涉及一种软件建模的方法，更具体地说，尤其涉及一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法。
背景技术
圆明亮琢型宝石(包括钻石)，又称标准明亮式琢型宝石，是目前市场上宝石使用最多的款式。标准的圆明亮琢型宝石由冠部和亭部组成，在宝石加工过程中，通常是先用计算机软件对宝石进行建模，再根据所建的宝石模型进行加工，然后是对宝石的成品(裸钻)的切工参数等级进行检测。
通常采用Pro Engineer软件对圆明广亮琢型宝石进行常规建模，建模过程中会具体用到以下参数：腰围直径(D，单位为mm)、上腰面倾角(β′，单位为°)、冠角(β，单位为°)、台面宽度(a，单位为mm)或台宽比(M，单位为％)、腰棱厚度(BMIN，单位为mm)、下腰刻面倾角(ρ′，单位为°)以及亭角(ρ，单位为°)。在建模时，需要用户在Pro Engineer软件逐步“草绘”直至完成圆明亮琢型宝石的三维模型。其具体步骤如下：
(1)根据圆明亮琢型宝石腰围直径(D)的尺寸大小选择合适‘加工余量’建立圆柱坯；
(2)按顺序依次用鼠标操作在圆柱坯‘切割’出圆明亮琢型宝石的冠部各个刻面：上腰倾角刻面(需要留边腰棱厚度(BMIN)/2)——冠面——台面——星刻面；
(3)按顺序依次用鼠标操作在圆柱坯‘切割’出圆明亮琢型宝石的亭部：刻面(需要留边腰棱厚度(BMIN)/2)——亭角刻面，之后得到圆明亮琢型宝石的模型。
通常使用Pro Engineer软件对圆明亮琢型宝石建模时建模步骤复杂，并且要求建模者具有丰富的建模经验，建模难度较大，影响了绘图效率，因此，亟待发明一种能够快速、方便的使用Pro Engineer软件对圆明亮琢型宝石进行建模的方法，以提高绘图效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法，利用该方法，在Pro Engineer软件中依次输入一些切工参数值后，能够快速构建宝石模型，提高绘图效率。
本发明采用的技术方案如下：
一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法，包括以下建模步骤：
(a)打开Pro Engineer软件，对任何一个圆明亮琢型宝石常规建模时所产生的关系表，将上腰面倾角、星刻面倾角、下腰面倾角、最大腰棱厚度、台宽比、冠高比以及亭深比的计算公式输入至关系表中，使Pro Engineer软件的参数表中产生需要用户设定参数值的用户定义参数和已被计算公式锁定参数值的锁定参数这两类参数；
(b)用户设定建模程序，并在参数表中设定用户定义参数的具体值；
(c)Pro Engineer软件运行建模程序，并将用户设定的用户定义参数的具体值导入计算公式中进行计算，获得圆明亮琢型宝石的所有切工参数的几何信息，Pro Engineer软件根据圆明亮琢型宝石的几何信息建模并显示。
进一步的，在步骤(a)中，所述的上腰面倾角的计算公式为：
所述的星刻面倾角的计算公式为：
所述的下腰面倾角的计算公式为：
所述的最大腰棱厚度的计算公式为：
所述的台宽比的计算公式为：
所述的冠高比的计算公式为：
所述的亭深比的计算公式为：
其中，β′表示上腰面倾角，β表示冠角，M表示台宽比，λ1表示星面长度比，γ表示星刻面倾角，ρ′表示下腰刻面倾角,ρ表示亭角，λ2表示下腰面长度比，bmax表示最大腰棱厚度，bmin表示最小腰棱厚度，即切磨留边厚度；D表示腰围直径，a表示台面宽度，h1表示冠高，h2表示亭深。
进一步的，在步骤(a)中，所述的用户定义参数为D、β、M、λ1、bmin、ρ、λ2，所述的锁定参数β′、γ、ρ′、bmax、h1、h2。
进一步的，在步骤(b)中，用户设定建模程序时包括以下步骤：
(1)获取圆明亮琢型宝石的冠部各个刻面参数信息；
(2)获取圆明亮琢型宝石的亭部各个刻面参数信息。
进一步的，在步骤(1)中，获取圆明亮琢型宝石的冠部各个刻面参数信息时，依次获取圆明亮琢型宝石的上腰倾角刻面、冠角刻面、台面和星角刻面参数信息。
进一步的，在步骤(2)中，获取圆明亮琢型宝石的亭部各个刻面参数信息时，依次获取圆明亮琢型宝石的下腰倾角刻面和亭角刻面参数信息。
进一步的，还包括步骤(d)Pro Engineer软件按计算结果获得建模宝石的几何信息和物理量信息。
进一步的，所述建模宝石的几何信息包括建模宝石的总高h、体积V、星刻面倾角、台面面积、冠面面积、上腰面面积、星面面积、亭主面面积、下腰面面积、腰棱总面积等信息。
进一步的，所述建模宝石的物理量信息包括建模宝石的质量。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
本发明的一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法，先打开ProEngineer软件，对任何一个圆明亮琢型宝石常规建模时所产生的关系表，将上腰面倾角、星刻面倾角、下腰面倾角、最大腰棱厚度、台宽比、冠高比以及亭深比的计算公式输入至关系表中，使Pro Engineer软件的参数表中产生需要用户设定参数值的用户定义参数和已被计算公式锁定参数值的锁定参数这两类参数；用户设定建模程序，并在参数表中设定用户定义参数的具体值；运行建模程序，并将用户设定的用户定义参数的具体值导入计算公式中进行计算，获得圆明亮琢型宝石的坐标参数信息，根据圆明亮琢型宝石的坐标参数信息建模并显示。在Pro Engineer软件对圆明亮琢型宝石建模时所产生的关系文件输入一些计算公式，并设定了建模程序，按程序依次获取圆明亮琢型宝石各部分刻面的坐标参数信息，从而获取圆明亮琢型宝石完整坐标参数信息，以实现对圆明亮琢型宝石的建模，减少了传统使用Pro Engineer 软件建模时对每一个加工面的手工切割，简化了建模步骤，也大大降低了对建模者的经验要求，绘图效率更高。
附图说明
图1是本发明具体实施例的建模后示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法，包括以下建模步骤：
(a)打开Pro Engineer软件，对任何一个圆明亮琢型宝石常规建模时所产生的关系表，将上腰面倾角、星刻面倾角、下腰面倾角、最大腰棱厚度、台宽比、冠高比以及亭深比的计算公式输入至关系表中。所述的上腰面倾角的计算公式为：
所述的星刻面倾角的计算公式为：
所述的下腰面倾角的计算公式为：
所述的最大腰棱厚度的计算公式为：
其中，公式(1)—(4)中，β′表示上腰面倾角(单位为°)，β表示冠角(单位为°)， M表示台宽比(单位为％)，λ1表示星面长度比(单位为％)，γ表示星刻面倾角(单位为°)，ρ′表示下腰刻面倾角(单位为°),ρ表示亭角(单位为°)，λ2表示下腰面长度比(单位为％)，bmax表示最大腰棱厚度(单位为mm)，bmin表示最小腰棱厚度(单位为mm)，即切磨留边厚度。此次引入了GIA新切工标准的“星面长度比λ1”和“下腰面长度比λ2”这两个切工参数。
还有一些普遍熟知的概念，所述的台宽比的计算公式为：
所述的冠高比的计算公式为：
所述的亭深比的计算公式为：
其中，D表示腰围直径(单位为mm)，a表示台面宽度(单位为mm)，h1表示冠高(单位为mm)，h2表示亭深(单位为mm)。
将这些计算公式输入关系表后，通过Pro Engineer软件的特有功能，在对应的参数表中产生需要用户设定参数值的用户定义参数和已被计算公式锁定参数值的锁定参数这两类参数。所述的用户定义参数为腰围直径D、冠角β、台宽比M、星面长度比λ1、最小腰棱厚度 bmin、亭角ρ、下腰面长度比λ2，所述的锁定参数上腰面倾角β′、星刻面倾角γ、下腰刻面倾角ρ′、最大腰棱厚度bmax、冠高h1、亭深h2。
(b)用户设定建模程序，并在参数表中设定用户定义参数的具体值。
用户设定建模程序时包括以下步骤：
(1)获取圆明亮琢型宝石的冠部各个刻面参数信息，依次获取圆明亮琢型宝石的上腰倾角刻面、冠角刻面、台面和星角刻面参数信息，运行建模程序时利用计算公式分别求出上腰倾角刻面、冠角刻面、台面和星角刻面各点的坐标参数。
(2)获取圆明亮琢型宝石的亭部各个刻面参数信息，依次获取圆明亮琢型宝石的下腰倾角刻面和亭角刻面参数信息，运行建模程序时利用计算公式分别求出下腰倾角刻面和亭角刻面的坐标参数。
建模时需要用户设定腰围直径D、冠角β、台宽比M、星面长度比λ1、最小腰棱厚度bmin、亭角ρ、下腰面长度比λ2这些参数的具体值。
(c)Pro Engineer软件运行建模程序，并将用户设定的用户定义参数的具体值导入计算公式中进行计算，获得圆明亮琢型宝石的所有切工参数在內的大量几何信息，ProEngineer 软件根据圆明亮琢型宝石的几何信息建模并显示。用户输入这些用户定义参数后，运行建模程序，用鼠标连续点击工具栏上‘再生功能图标’，直至参数表上方‘吊墮’图标变成绿色为止，参数化建模工作就完成了，此时平台上会显示所建立的宝石模型图，如图1所示。Pro Engineer软件根据之前的在关系表中定义的计算公式，能够推算出上腰面倾角β′、星刻面倾角γ、下腰刻面倾角ρ′、最大腰棱厚度bmax、冠高h1、亭深h2这些锁定参数的值，从而实现对圆明亮琢型宝石的参数化建模。按建模程序依次获取圆明亮琢型宝石各部分刻面的坐标参数信息，从而获取圆明亮琢型宝石完整坐标参数信息，以实现对圆明亮琢型宝石的建模，减少了传统使用Pro Engineer软件建模时对每一个加工面的手工切割，简化了建模步骤，也大大降低了对建模者的经验要求，绘图效率更高。
还包括步骤(d)Pro Engineer软件按计算结果获得建模宝石的几何信息和物理量信息，完成对圆明亮琢型宝石的建模后，Pro Engineer软件会根据所建模型的坐标参数信息求出建模宝石的几何信息和物理量信息，可以查阅参数表查看。
所述建模宝石的几何信息包括建模宝石的总高h、体积V、星刻面倾角、台面面积、冠面面积、上腰面面积、星面面积、亭主面面积、下腰面面积、腰棱总面积等信息。
根据需要，可以在关系表中输入新公式，软件便会回馈新的几何信息，有助我们的研究工作。如输入建模宝石的总高h的计算公式：
h＝h1+h2
其中，h1＝D/2*tan(β′)+bmin/2
h2＝D/2*tan(ρ′)+bmin/2；
所述建模宝石的物理量信息包括建模宝石的质量。
本发明的一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法可用于圆明亮琢型宝石(包括钻石)的切工设计(建模)、切磨加工以及裸钻切工参数鉴定。
实施例
在Pro Engineer软件中建一圆明亮琢型宝石的参数化模型，包括以下步骤：
(a)打开Pro Engineer软件对圆明亮琢型宝石建模时所产生的关系文件，将上腰面倾角、星刻面倾角、下腰面倾角、最大腰棱厚度、台宽比、冠高比以及亭深比的计算公式输入至文件中，使Pro Engineer软件的参数表中产生需要用户设定参数值的用户定义参数和已被计算公式锁定参数值的锁定参数这两类参数。
(b)用户设定建模程序，并在参数表中设定用户定义参数的具体值，如表1所示。
表1用户定义参数值对照表
名称 符号 数值 单位
腰围直径D D 6.560000 毫米(mm)
冠角β BETA 33.500000 度(°)
台宽比M M 0.600000 百分比(％)
星面长度比λ1 LANBDA1 0.500000 百分比(％)
最小腰棱厚度bmin BMIN 0.110000 毫米(mm)
亭角ρ RBO 40.800000 度(°)
下腰面长度比λ2 LANBDA2 0.800000 百分比(％)
设定了用户定义参数的具体值后，上腰面倾角β′、星刻面倾角γ、下腰刻面倾角ρ′、最大腰棱厚度bmax、冠高h1、亭深h2这些锁定参数的值也被推算出来，如表2所示。
表2锁定参数值对照表
名称 符号 数值 单位
上腰面倾角β′ BETA1 40.497696 度(°)
星刻面倾角γ GAMA 19.316081 度(°)
下腰刻面倾角ρ′ RBO1 41.886887 度(°)
最大腰棱厚度bmax BMAX 0.220346 毫米(mm)
冠高h1 H1 0.868394 毫米(mm)
亭深h2 H2 2.831220 毫米(mm)
(c)Pro Engineer软件运行建模程序，并将用户设定的用户定义参数的具体值导入计算公式中进行计算，获得圆明亮琢型宝石的所有切工参数的几何信息，Pro Engineer软件根据圆明亮琢型宝石的几何信息建模并显示，宝石模型如图1所示。
(d)Pro Engineer软件按计算结果获得建模宝石的几何信息和物理量信息，完成对圆明亮琢型宝石的建模后，还可以根据所建模型的坐标参数信息求出建模宝石的几何信息和物理量信息，如表3所示。
表3建模宝石的几何信息和物理量数值对照表
根据所建模型的坐标参数信息求出建模宝石的几何信息和物理量数值与ProEngineer软件常规建模的‘分析’栏提供的数据完全一致，证明了本申请的一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法所建的宝石模型符合建模要求，既节省了检索的工作量，也减少了传统使用Pro Engineer软件建模时对每一个加工面的手工切割，简化了建模步骤，还大大降低了对建模者的经验要求，绘图效率更高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法，其特征在于，包括以下建模步骤：
(a)打开Pro Engineer软件，调出对任何一个圆明亮琢型宝石常规建模时所产生的关系表，然后将上腰面倾角、星刻面倾角、下腰面倾角、最大腰棱厚度、台宽比、冠高比以及亭深比的计算公式输入至关系表中，使Pro Engineer软件的参数表中产生两类参数：需要用户设定参数值的用户定义参数，和已被计算公式锁定参数值的锁定参数；
(b)用户设定建模程序，并在参数表中设定用户定义参数的具体值；
(c)Pro Engineer软件运行建模程序，并将用户设定的用户定义参数的具体值导入计算公式中进行计算，获得圆明亮琢型宝石的所有切工参数的几何信息，Pro Engineer软件根据圆明亮琢型宝石的几何信息建模并显示。
2.根据权利要求1所述的一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述的上腰面倾角的计算公式为：
所述的星刻面倾角的计算公式为：
所述的下腰面倾角的计算公式为：
所述的最大腰棱厚度的计算公式为：
所述的台宽比的计算公式为：
所述的冠高比的计算公式为：
所述的亭深比的计算公式为：
其中，β′表示上腰面倾角，β表示冠角，M表示台宽比，λ1表示星面长度比，γ表示星刻面倾角，ρ′表示下腰刻面倾角,ρ表示亭角，λ2表示下腰面长度比，bmax表示最大腰棱厚度，bmin表示最小腰棱厚度，即切磨留边厚度；D表示腰围直径，a表示台面宽度，h1表示冠高，h2表示亭深。
3.根据权利要求2所述的一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述的用户定义参数为D、β、M、λ1、bmin、ρ、λ2，所述的锁定参数β′、γ、ρ′、bmax、h1、h2。
4.根据权利要求1所述的一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法，其特征在于，在步骤(b)中，用户设定建模程序时包括以下步骤：
(1)获取圆明亮琢型宝石的冠部各个刻面参数信息；
(2)获取圆明亮琢型宝石的亭部各个刻面参数信息。
5.根据权利要求4所述的一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法，其特征在于，在步骤(1)中，获取圆明亮琢型宝石的冠部各个刻面参数信息时，依次获取圆明亮琢型宝石的上腰倾角刻面、冠角刻面、台面和星角刻面参数信息。
6.根据权利要求4所述的一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法，其特征在于，在步骤(2)中，获取圆明亮琢型宝石的亭部各个刻面参数信息时，依次获取圆明亮琢型宝石的下腰倾角刻面和亭角刻面参数信息。
7.根据权利要求1所述的一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法，其特征在于，还包括步骤(d)Pro Engineer软件按计算结果获得建模宝石的几何信息和物理量信息。
8.根据权利要求4所述的一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法，其特征在于，所述建模宝石的几何信息包括建模宝石的总高h、体积V、星刻面倾角、台面面积、冠面面积、上腰面面积、星面面积、亭主面面积、下腰面面积、腰棱总面积等信息。
9.根据权利要求4所述的一种圆明亮琢型宝石的Pro Engineer软件快速建模的方法，其特征在于，所述建模宝石的物理量信息包括建模宝石的质量。
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