CN110930498B - 基于参数化截面模板和构件关键位的三维任意构件建模方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于参数化截面模板和构件关键位的三维任意构件建模方法，包括：闭合域的点集；控制线长度的变化的参数集，每个参数是沿控制线长度的函数；截面闭合域中控制截面形状的控制点集的在位编辑标注，标注值为其所控制的闭合域的点集的坐标值表达式中的参数；截面关键位，包括并不限于支座位、钢束位、钢筋位、应力点位、截面分割线位、锚索位、分梁线位、腹板线位、悬臂线位、施工缝位、加腋线位、道路中心位、主梁中心线位、辅助线位等；闭合域的点和关键位坐标点定义为已定义参数集合的函数；构件在不同位置实例化截面和截面关键位的坐标，形成三维构件和构件关键位在位编辑标注。该方法大大提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明属于并不限于土木工程、桥梁工程等领域构件设计软件中截面设计技术领域，具体涉及基于参数化截面模板和构件关键位的三维任意构件建模方法。
背景技术
目前，构件设计软件采用对话框形式或者其他方式输入固定参数进行固定截面类型定义，截面形式固定、单一、不易扩充且不灵活等缺点，严重限制并阻碍了设计人员设计复杂构件截面工作；为了可以对依赖控制线的任意构件不同布置处任意截面进行灵活建模，解决传统对话框定义的固定截面形式的限制，大大提高工作效率，为此本发明提供一种基于参数化截面模板和构件关键位的三维任意构件建模方法。
发明内容
本发明的目的在于提供基于参数化截面模板和构件关键位的三维任意构件建模方法，以解决上述背景技术中提出的构件设计软件采用对话框形式或者其他方式输入固定参数进行固定截面类型定义，截面形式固定、单一、不易扩充且不灵活等缺点，严重限制并阻碍了设计人员设计复杂构件截面及构件设计工作问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于参数化截面模板和构件关键位的三维任意构件建模方法，包括如下步骤：
步骤一：创建闭合域的点集，在截面编辑器视口，通过命令机制和鼠标交互，输入面域点集的几何X坐标、Y坐标、半径或直径R，右键或者Esc键结束，形成闭合的面域；生成该面域的属性表，通过单击该属性表，可修改面域点集几何坐标X坐标值、Y坐标值、半径或者直径R值、名称、颜色、面域是否为空等截面属性参数，重复上述操作进行其他面域截面绘制。
步骤二：创建沿着控制线长度的变化的参数集合，每个定义的参数是沿控制线长度的函数，在参数编辑器视口，通过命令机制和鼠标交互进行参数定义，具体如下，1.指定变量名称；2.指定默认值；3.指定前后参数函数点之间插值方式；包括并不限于直线、抛物线、圆弧、函数、样条曲线、随下一个等方式进行定义；重复操作进行其他参数定义。
步骤三：将闭合域的点集中的点X坐标、Y坐标、半径或直径R定义为已定义参数集合的函数，在截面编辑器视口中，左键点击面域截面属性表或者双击面域，修改面域截面点集中点坐标X坐标值、Y坐标值、半径或直径R值成步骤二中定义的参数集合的函数表达式，即该函数表达式是利用步骤二定义参数按照包括不限于数学四则运算符加、减、乘、除、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数、常数函数等任意组合而成的。
步骤四：创建截面闭合域中控制截面形状的控制点集的在位编辑标注 (Edit-In-Place-Dim)，标注点与闭合域的点一一对应，标注值为其所控制的闭合域的点集的坐标值表达式中的参数集或其中一个参数；在控制线长度方向不同位置可以实例化具体形状的截面，双击在位编辑标注，修改标注值，该标注控制的面域形状随之联动更新。
步骤五：创建面域截面截面关键位，包括并不限于支座位、钢束位、钢筋位、应力点位、截面分割线位、锚索位、分梁线位、腹板线位、悬臂线位、施工缝位、加腋线位、道路中心位、主梁中心线位、辅助线位等，这些关键位坐标点X坐标、Y坐标、半径或直径R定义为已定义参数集合的函数。
步骤六：创建截面关键位在位编辑标注(Edit-In-Place-Dim)，标注点与截面关键位的点一一对应，标注值为其所控制的截面关键位点的坐标值表达式中的参数集或其中一个参数。双击在位编辑标注，修改标注值，该标注控制的截面关键位位置随之联动更新。
步骤七：依赖控制线的构件在不同位置实例化具体形状的截面和截面关键位，然后这些实例化截面和截面关键位通过安装在构件指定截面安装位，进行截面放样，形成三维构件。
步骤八：创建三维构件的构件关键位，并生成这些构件关键位在位编辑标注，双击在位编辑标注，修改标注值，构件关键位位置随之联动更新。
步骤九：判断参数完成计算，对截面域截面定义的坐标X、Y、半径或直径R参数进行延依赖控制线的构件长度具体位置实例化截面模板和截面关键位，若成功则显示构件，否则输出错误日志。
作为本发明的一种优选的技术方案，步骤一中所述面域截面具有包括不限于如下属性：若干点集、名称、颜色、是否为孔洞等属性。
作为本发明的一种优选的技术方案，步骤一中所述面域截面点坐标为(X， Y，R)，其中X为点x向坐标、Y：为点y向坐标、R：点的连接圆或圆弧半径或直径R，若该点不连接圆或圆弧，R为零；R在数学意义定义为该点连接的圆弧或圆的半径或直径。
作为本发明的一种优选的技术方案，步骤二中参数定义：1.指定变量名称；2.指定默认值；3.指定前后参数函数点之间插值方式；包括并不限于直线、抛物线、圆弧、函数、样条曲线、随下一个等方式进行定义。
作为本发明的一种优选的技术方案，步骤一面域截面适用下面构件建模：包括并不限于任意曲线型、直线型、任意变高型、任意变宽型、任意同时变高变宽型等构件建模。
作为本发明的一种优选的技术方案，步骤三中将闭合域的点集中的点X 坐标、Y坐标、半径或直径R定义为已定义参数集合的函数：在截面编辑器视口中，左键点击面域截面属性表或者双击面域，修改面域截面点集中点坐标 (X，Y，R)成步骤二中定义的参数集合的函数表达式，即该函数表达式是利用步骤二定义参数按照包括不限于数学四则运算符加、减、乘、除、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数、常数函数等任意组合而成的。
作为本发明的一种优选的技术方案，基于参数化截面模板和构件关键位的三维任意构件建模方法：在控制线长度方向不同具体位置可以实例化具体形状的截面。
作为本发明的一种优选的技术方案，面域截面截面关键位，包括并不限于支座位、钢束位、钢筋位、应力点位、截面分割线位、锚索位、分梁线位、腹板线位、悬臂线位、施工缝位、加腋线位、道路中心位、主梁中心线位、辅助线位等，这些关键位坐标点X坐标、Y坐标、半径或直径R定义为已定义参数集合的函数。
作为本发明的一种优选的技术方案，依赖控制线的构件在不同位置实例化具体形状的截面和截面关键位，然后这些实例化截面和截面关键位通过安装在构件指定截面安装位，进行截面放样，形成三维构件。
作为本发明的一种优选的技术方案，创建三维构件的构件关键位，并生成这些构件关键位在位编辑标注，双击在位编辑标注，修改标注值，构件关键位位置随之联动更新。
作为本发明的一种优选的技术方案，判断参数完成计算，对截面域截面定义的坐标X、Y、半径或直径R参数进行延依赖控制线的构件长度具体位置实例化截面模板和截面关键位，若成功则显示构件，否则输出错误日志。
作为本发明的一种优选的技术方案，截面关键位在位编辑标注 (Edit-In-Place-Dim)，标注点与截面关键位的点一一对应，标注值为其所控制的截面关键位点的坐标值表达式中的参数集或其中一个参数。双击在位编辑标注，修改标注值，该标注控制的截面关键位位置随之联动更新。
作为本发明的一种优选的技术方案，面域截面支持包括且不限于移动、偏移、剪切、复制、删除、延长、拖拽、倒角、圆角等编辑操作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：基于参数化截面模板和构件关键位的三维任意构件建模方法可以设计处延任意控制线长度方向任意位置处任意截面形状，特别是复杂异性构件截面设计的利器，通过本方法可以对任意构件任意位置的截面进行灵活建模，解决了传统对话框定义的固定截面形式的限制，大大提高工作效率。
附图说明
图1为本发明的流程图；
具体实施方式
对构件截面设计进行高度抽象，发明了基于参数化截面模板和构件关键位的三维任意构件建模方法。基于参数化截面模板和构件关键位的三维任意构件建模方法，包括如下步骤：
步骤一：创建闭合域的点集，在截面编辑器视口，通过命令机制和鼠标交互，输入面域点集的几何X坐标、Y坐标、半径或直径R，右键或者Esc键结束，形成闭合的面域；生成该面域的属性表，通过单击该属性表，可修改面域点集几何坐标X坐标值、Y坐标值、半径或者直径R值、名称、颜色、面域是否为空等截面属性参数，重复上述操作进行其他面域截面绘制。
步骤二：创建沿着控制线长度的变化的参数集合，每个定义的参数是沿控制线长度的函数，在参数编辑器视口，通过命令机制和鼠标交互进行参数定义，具体如下，1.指定变量名称；2.指定默认值；3.指定前后参数函数点之间插值方式；包括并不限于直线、抛物线、圆弧、函数、样条曲线、随下一个等方式进行定义；重复操作进行其他参数定义。
步骤三：将闭合域的点集中的点X坐标、Y坐标、半径或直径R定义为已定义参数集合的函数，在截面编辑器视口中，左键点击面域截面属性表或者双击面域，修改面域截面点集中点坐标X坐标值、Y坐标值、半径或直径R值成步骤二中定义的参数集合的函数表达式，即该函数表达式是利用步骤二定义参数按照包括不限于数学四则运算符加、减、乘、除、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数、常数函数等任意组合而成的。
步骤四：创建截面闭合域中控制截面形状的控制点集的在位编辑标注 (Edit-In-Place-Dim)，标注点与闭合域的点一一对应，标注值为其所控制的闭合域的点集的坐标值表达式中的参数集或其中一个参数；在控制线长度方向不同位置可以实例化具体形状的截面，双击在位编辑标注，修改标注值，该标注控制的面域形状随之联动更新。
步骤五：创建面域截面截面关键位，包括并不限于支座位、钢束位、钢筋位、应力点位、截面分割线位、锚索位、分梁线位、腹板线位、悬臂线位、施工缝位、加腋线位、道路中心位、主梁中心线位、辅助线位等，这些关键位坐标点X坐标、Y坐标、半径或直径R定义为已定义参数集合的函数。
步骤六：创建截面关键位在位编辑标注(Edit-In-Place-Dim)，标注点与截面关键位的点一一对应，标注值为其所控制的截面关键位点的坐标值表达式中的参数集或其中一个参数。双击在位编辑标注，修改标注值，该标注控制的截面关键位位置随之联动更新。
步骤七：依赖控制线的构件在不同位置实例化具体形状的截面和截面关键位，然后这些实例化截面和截面关键位通过安装在构件指定截面安装位，进行截面放样，形成三维构件。
步骤八：创建三维构件的构件关键位，并生成这些构件关键位在位编辑标注，双击在位编辑标注，修改标注值，构件关键位位置随之联动更新。
步骤九：判断参数完成计算，对截面域截面定义的坐标X、Y、半径或直径R参数进行延依赖控制线的构件长度具体位置实例化截面模板和截面关键位，若成功则显示构件，否则输出错误日志。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.基于参数化截面模板和构件关键位的三维任意构件建模方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：创建闭合域的点集，在截面编辑器视口，通过命令机制和鼠标交互，输入面域点集的几何X坐标、Y坐标、半径或直径R，右键或者Esc键结束，形成闭合的面域；生成该面域的属性表，通过单击该属性表，可修改面域点集几何坐标X坐标值、Y坐标值、半径或者直径R值、名称、颜色、面域是否为空截面属性参数，重复上述操作进行其他面域截面绘制；
步骤二：创建沿着控制线长度的变化的参数集合，每个定义的参数是沿控制线长度的函数，在参数编辑器视口，通过命令机制和鼠标交互进行参数定义，具体如下，1.指定变量名称；2.指定默认值；3.指定前后参数函数点之间插值方式；包括并不限于直线、抛物线、圆弧、函数、样条曲线、随下一个方式进行定义；重复操作进行其他参数定义；
步骤三：将闭合域的点集中的点X坐标、Y坐标、半径或直径R定义为已定义参数集合的函数，在截面编辑器视口中，左键点击面域截面属性表或者双击面域，修改面域截面点集中点坐标X坐标值、Y坐标值、半径或直径R值成步骤二中定义的参数集合的函数表达式，即该函数表达式是利用步骤二定义参数按照数学四则运算符加、减、乘、除、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数、常数函数任意组合而成的；
步骤四：创建截面闭合域中控制截面形状的控制点集的在位编辑标注，标注点与闭合域的点一一对应，标注值为其所控制的闭合域的点集的坐标值表达式中的参数集或其中一个参数；在控制线长度方向不同位置可以实例化具体形状的截面，双击在位编辑标注，修改标注值，该标注控制的面域形状随之联动更新；
步骤五：创建面域截面关键位，包括并不限于支座位、钢束位、钢筋位、应力点位、截面分割线位、锚索位、分梁线位、腹板线位、悬臂线位、施工缝位、加腋线位、道路中心位、主梁中心线位、辅助线位，这些关键位坐标点X坐标、Y坐标、半径或直径R定义为已定义参数集合的函数；
步骤六：创建截面关键位在位编辑标注，标注点与截面关键位的点一一对应，标注值为其所控制的截面关键位点的坐标值表达式中的参数集或其中一个参数；双击在位编辑标注，修改标注值，该标注控制的截面关键位位置随之联动更新；
步骤七：依赖控制线的构件在不同位置实例化具体形状的截面和截面关键位，然后这些实例化截面和截面关键位通过安装在构件指定截面安装位，进行截面放样，形成三维构件；
步骤八：创建三维构件的构件关键位，并生成这些构件关键位在位编辑标注，双击在位编辑标注，修改标注值，构件关键位位置随之联动更新；
步骤九：判断参数完成计算，对截面域截面定义的坐标X、Y、半径或直径R参数进行延依赖控制线的构件长度具体位置实例化截面模板和截面关键位，若成功则显示构件，否则输出错误日志。
2.根据权利要求1所述的基于参数化截面模板和构件关键位的三维任意构件建模方法，其特征在于：所述面域截面具有如下属性：若干点集、名称、颜色、是否为孔洞属性。
3.根据权利要求1所述的基于参数化截面模板和构件关键位的三维任意构件建模方法，其特征在于：所述面域截面点坐标为(X，Y，R)，其中X为点x向坐标、Y：为点y向坐标、R：点的连接圆或圆弧半径或直径R，若该点不连接圆或圆弧，R为零；R在数学意义定义为该点连接的圆弧或圆的半径或直径。
4.根据权利要求1所述的基于参数化截面模板和构件关键位的三维任意构件建模方法，其特征在于：所述构件建模，包括任意曲线型、直线型、任意变高型、任意变宽型、任意同时变高变宽型构件建模。
5.根据权利要求1所述的基于参数化截面模板和构件关键位的三维任意构件建模方法，其特征在于：面域截面支持包括移动、偏移、剪切、复制、删除、延长、拖拽、倒角、圆角编辑操作。
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