CN113888730A - 三维模型中制造信息的标注方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种三维模型中制造信息的标注方法、系统、计算机设备及计算机存储介质。三维模型中制造信息的标注方法，包括以下步骤：基于原始三维模型对象，获取原始三维模型建模过程中创建的草图约束信息；基于草图约束信息获取所述草图约束信息中所对应的关联元素，再基于预定规则将关联元素映射到三维空间中，转换为三维制造模型的三维约束元素；对转换后的三维约束元素采用与所述草图约束信息中相同的约束条件进行约束，并为每个三维约束元素进行约束信息标注。本申请的技术方案能够减少模型制造信息手动标注的过程，提高制造模型设计的交付率。

Description

三维模型中制造信息的标注方法、系统、设备及存储介质

技术领域

本发明属于船舶设计及建造领域，涉及一种三维模型中制造信息的标注方法、系统、计算机设备及计算机存储介质。

背景技术

在整个船舶设计与建造过程中，存在大量制造件设计，在模型设计交付的同时还需提供可供厂家进行制造的信息，整个设计交付涉及大量模型制造信息标注，以往的标注需要设计员手工一个个标，标注过程繁琐，耗费时间长，严重影响整个模型设计交付效率。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种三维模型中制造信息的标注方法，其能够减少模型制造信息手动标注的过程，提高制造模型设计的交付率。

本申请实施例的另一目的还在于提供一种使用上述标注方法的标注系统。

第一方面，提供了一种三维模型中制造信息的标注方法，包括以下步骤：

基于原始三维模型对象，获取原始三维模型建模过程中创建的草图约束信息；

基于草图约束信息获取所述草图约束信息中所对应的关联元素，再基于预定规则将关联元素映射到三维空间中，转换为三维制造模型的三维约束元素；

对转换后的三维约束元素采用与所述草图约束信息中相同的约束条件进行约束，并为每个三维约束元素进行约束信息标注。

在一种可实施的方案中，所述基于原始三维模型对象，获取原始三维模型建模过程中创建的草图约束信息包括：

根据所述原始三维模型对象获取原始三维模型建模过程中创建的草图对象；

提取所述草图对象中已存在两维特征约束信息；

对已获取的两维特征约束信息进行筛选，保留需进行标注制造要求的二维约束信息。

在一种可实施的方案中，在所述三维制造模型的种类及数量较多时，所述标注方法包括：将所述三维制造模型进行分类；以及对每个类型的三维制造模型进行单独标注处理。

在一种可实施的方案中，所有三维制造模型均处于同一坐标系统中。

在一种可实施的方案中，获取所述草图约束信息包括：根据草图的特征类型或名称获取。

在一种可实施的方案中，还包括：在获取所述草图约束信息中所对应的关联元素后，还可通过一个或多个关联元素过滤或查找预定条件的约束信息。

在一种可实施的方案中，所述草图约束信息中的关联元素与所述转换后的三维约束元素的类型相同。

在一种可实施的方案中，所述三维约束元素的约束信息标注值在所述草图约束信息中的约束值变化时进行同步变化。

在一种可实施的方案中，在所述基于草图约束信息获取所述草图约束信息中所对应的关联元素，再基于预定规则将关联元素映射到三维空间中，转换为三维制造模型的三维约束元素步骤中，还包括：在基于所述草图约束信息的二维空间位置，在所述三维空间中匹配相同类型的约束元素。

根据本申请的第二方面，还提供了一种三维模型中制造信息的标注系统，包括信息获取模块、信息转换模块和信息转换模块。信息获取模块，用于基于原始三维模型对象，获取原始三维模型建模过程中创建的草图约束信息。信息转换模块，用于基于草图约束信息获取所述草图约束信息中所对应的关联元素，再基于预定规则将关联元素映射到三维空间中，转换为三维制造模型的三维约束元素。标注模块，用于对转换后的三维约束元素采用与所述草图约束信息中相同的约束条件进行约束，并为每个三维约束元素进行约束信息标注。

根据本申请的第三方面，还提供一种计算机存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方案中的三维模型中制造信息的标注方法。

根据本申请的第四方面，还提供一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方案中的三维模型中制造信息的标注方法。

本申请技术方案的有益效果：

采用本申请的标注方法进行三维模型制造信息标注时，只需获取二维草图中的长度、角度等约束关系，并且获取约束关系对应的点、线等关联元素，将关联元素映射至三维空间的三维模型上形成三维约束元素，最后，将与草图约束信息相同的约束条件在三维约束元素上一一对应标注即可。由于不需要再对三维模型一一进行人工重新标注，只需通过草图约束关系的映射，将二维约束映射到三维中，从而缩减标注人员的工作量，提高设计效率，缩短图纸模型交付时间，且能降低重复标注的错误率，提高交付率，也更易于工厂获取准确的模型制造信息。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为根据本申请实施例示出的一种三维模型中制造信息的标注方法的流程图；

图2为根据本申请实施例示出的一种实现步骤S1的流程图；

图3为根据本申请实施例示出的一种三维模型中制造信息的标注系统的结构组成图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

根据本申请的第一方面，参见图1，提供一种三维模型中制造信息的标注方法，包括以下步骤：

S1、基于原始三维模型对象，获取原始三维模型建模过程中创建的草图约束信息。

原始三维模型是在一至多个二维草图的基础上建立起来的，因此原始三维模型的二维草图中已经包含了大量的约束信息，因此先获取到二维草图中的草图约束信息，对后续的三维标注是十分必要的，也有助于减少重复测量和重复标注，提高效率。

S2、基于草图约束信息获取所述草图约束信息中所对应的关联元素，再基于预定规则将关联元素映射到三维空间中，转换为三维制造模型的三维约束元素。

草图中的约束信息都是基于点与点、点与线、线与线等进行的标注，因此本实施例的方案先获取到草图约束信息对应的点、线等关联元素，再将其映射至三维空间中，通过映射可以寻找到三维模型中与二维草图中的关联元素相对应的三维关联元素，便于约束关系的标注。

例如，在已知的草图约束信息中，获取到长度约束和角度约束信息，分别获取长度约束的关联元素为直线Line1，角度约束的关联元素为直线Angle1与直线Angle2。结合三维制造模型，将直线Line1、直线Angle1和直线Angle2映射至三维制造模型中获取转换后的三维约束元素，三维约束元素可以是模型面上的一条边线，或者模型面上某一位置处与直线Line1、直线Angle1和直线Angle2具有投影关系的线条。然后获取到的三维约束元素定义为直线OutputLine1、直线OutputAngle1和直线OutputAngle2。

S3、对转换后的三维约束元素采用与所述草图约束信息中相同的约束条件进行约束，并为每个三维约束元素进行约束信息标注。例如，在S2中的例子中，对直线OutputLine1标注草图约束信息中的长度约束信息，对直线OutputAngle1和直线OutputAngle2标注草图约束信息中的角度约束信息，如此便完成在三维制造模型中对长度和角度的标注，不需要再次测量，只需将草图约束信息映射即可。

在上述实施例的方案中，进行三维模型制造信息标注时，获取二维草图中的长度、角度等草图约束信息，并且获取约束关系对应的点、线等关联元素，将关联元素映射至三维空间的三维模型上形成三维约束元素，最后，将与草图约束信息相同的约束条件在三维约束元素上一一对应标注即可。由此可知，设计人员不需要对三维模型一一进行重新标注，只需要通过草图约束关系的映射，将二维约束映射到三维中，从而缩减设计人员的工作量，提高设计效率，缩短图纸模型交付时间，且能降低重复标注的错误率，也更易于工厂获取准确的模型制造信息。

需要说明的是，二维草图中的表面粗糙度、焊接方式等标注信息，在本实施例中也统称为草图约束信息。对于加工件某一面的粗糙度标注，对应标注在二维图中的某一条线上，也会映射到三维关联元素中，例如，某一个面的加工表面粗糙度要求，某一条焊缝的焊接方式要求等。

在一种实施方案中，参见图2，步骤S1，基于原始三维模型对象，获取原始三维模型建模过程中创建的草图约束信息包括以下步骤：

S11、根据所述原始三维模型对象获取原始三维模型建模过程中创建的草图对象；

S12、提取所述草图对象中已存在两维特征约束信息；

S13、对已获取的两维特征约束信息进行筛选，保留需进行标注制造要求的二维约束信息。

对于步骤S11至S13，可以筛选出草图约束信息中的有用信息，即对加工制造时发挥实质性作用的约束信息。这样可以有效过滤掉重复的草图约束信息，消除掉过定义的错误草图约束信息，简化能够使用的草图约束信息的信息量，从而降低三维模型图纸的标注复杂度。

在一种实施方案中，在所述三维制造模型的种类及数量较多时，所述标注方法包括：将所述三维制造模型进行分类；以及对每个类型的三维制造模型进行单独标注处理。由于船舶安装部件数量庞大，所涉类型广，有很多通用件具备相同的草图约束关系，因此可以将这些具备能相同草图约束关系的三维制造模型归属到同一类型中，只需对同一类型中的一个三维制造模型进行单独标注处理。上述实施例可缩减需要标注的三维制造模型的数量，减少模型制造信息的标注量，节省标注时间，提高标注效率。

在一种实施方案中，整体的三维制造模型图纸中具有结构树特征，结构树特征可以按照多个装配体的方式依次排列，每一个装配体作为结构树的一个节点。结构树特征也可以是按照船舶的不同区域依次形成不同的三维制造模型组合，每一个区域的三维制造模型组合作为结构树的一个节点。结构树特征也可以是按照船舱层、甲板层、上层建筑层等层结构划分，每一层的所有三维制造模型作为结构树的一个节点。结构树的特征可以作为一种设计规则，本实施例在获取某一个三维制造模型的草图约束关系时，可依据每一个节点展开，依次进行筛选，这样更加条理，又能尽可能的避免遗漏。

在一种实施方案中，所有三维制造模型均处于同一坐标系统中。处于同一坐标系中可统一比例尺，降低标注错误率。

在一种实施方案中，获取所述草图约束信息包括：根据草图的特征类型或名称获取。船舶安装部件数量庞大，对应的三维制造模型的数量也非常庞大，当需要单独寻找某个部件或者某几个部件时，通过草图的特征类型或名称可以快速的检索定位到，节省时间。例如，草图中有针对直线的多个标注、针对圆的多个标注等，针对直线的标注同属于直线特征类型，可以命名为line1、line2、line3……，针对圆的标注同属于圆特征类型，可以命名为circle1、circle2、circle3……，通过直线特征类型或者圆类型可快速获取到相同类型的草图约束信息，也可通过名称line或者circle快速获取到对应的草图约束信息。上述方案可加快草图约束信息的获取效率和检索准确度。

在一种实施方案中，标注方法还包括：在获取所述草图约束信息中所对应的关联元素后，还可通过一个或多个关联元素过滤或查找预定条件的约束信息。船舶图纸中一般会有数量庞大的三维制造模型，需要去查找草图约束信息时，可以通过关联元素的点、线等信息与过滤和查找角度、长度、宽度、粗糙度等约束关系。例如，在某个结构较为复杂的三维制造模型二维草图中，草图约束信息对应的点、线等关联元素数量较多，可以通过对加工制造有作用的点、线等元素去筛选相关的标注信息(草图约束信息)。基于具体的、数量较少的点、线等元素查找依靠这些点、线进行标注的约束信息，可以更好地过滤和查找到需要的约束信息，从而节省时间，提高效率。

在一种实施方案中，通过一个或多个关联元素过滤或查找预定条件的约束信息中，排出不属于当前三维制造模型草图自身的关联元素。例如在船舶整体三维制造模型图纸中，加入一号模型已经绘制完成，二号模型的草图绘制时，将一号模型边线投影在二号草图中的投影线作为非自身的关联元素，对二号的草图位置和草图中的尺寸进行约束，从而完成二号模型的草图绘制和三维制造模型的建立。但是，在实际的加工制造中，二号模型是单独进行加工，并不需要一号模型的参与，模型制造信息中不需要包含非自身的关联元素。因此，本实施例排出不属于当前三维制造模型草图自身的关联元素，排出与当前三维制造模型自身尺寸无关的约束信息，可进一步简化约束信息的信息量，提高标注效率。

在一种实施方案中，所述草图约束信息中的关联元素与所述转换后的三维约束元素的类型相同。有利于保持二维草图与三维制造模型约束关系的一致性。

在一种实施方案中，所述三维约束元素的约束信息标注值在所述草图约束信息中的约束值变化时进行同步变化。上述方案中的同步变化使得在对草图的约束信息进行修改时，三维制造模型中的约束信息也跟随变化，不需要重新标注，通过相关联的实时同步，节省标注时间，为后续图纸修改和标注提供了极大地便利。

在一种实施方案中，步骤S2，在所述基于草图约束信息获取所述草图约束信息中所对应的关联元素，再基于预定规则将关联元素映射到三维空间中，转换为三维制造模型的三维约束元素步骤中，还包括：在基于所述草图约束信息的二维空间位置，在所述三维空间中匹配相同类型的约束元素。此处方案的目的是保证三维制造模型中的三维约束元素与二维草图中的关联元素位置和类型相一致，减少转换和计算的时间，也使得映射关系更容易寻找和对应。

例如，草图对直线Line1的约束方式是长度约束，将直线Line1映射到三维制造模型中，也是直线元素，为直线OutputLine1，对直线OutputLine1添加长度约束；同理，草图中直线Angle1、直线Angle2的三维映射至三维制造模型中同样为直线OutputAngle1、直线OutputAngle2，对直线OutputAngle1、直线OutputAngle2添加角度约束。由此可知，草图中的草图约束信息是基于直线为关联元素，则在三维中也是在三维直线上标注；草图中基于两条直线为关联元素，在三维中也是在两条直线上标注；草图中基于点、线为关联元素，则在三维中同样在点、线上标注，草图中的点在三维中可以延伸为一条投影线。

在一种实施方案中，在三维制造模型对映射的三维约束元素进行标注的约束信息的类型，与草图中关联元素的草图约束信息的类型一致。例如，草图中的约束信息为两点长度约束，则在三维制造模型标注中也将两点为基础，进行长度方向标注。又如，草图中的约束信息为以两条交叉直线标注锐角约束，则在三维制造模型标注中也将三维中的两条交叉直线为基础，进行锐角约束标注，而不会再去计算锐角的补角去标注。三维和草图中约束信息类型一致，可节省无意义的计算量，提高标注效率。

根据本申请的第二方面，参见图3，提供一种三维模型中制造信息的标注系统包括信息获取模块10、信息转换模块20和标注模块30。信息获取模块用于基于原始三维模型对象，获取原始三维模型建模过程中创建的草图约束信息。信息转换模块用于基于草图约束信息获取所述草图约束信息中所对应的关联元素，再基于预定规则将关联元素映射到三维空间中，转换为三维制造模型的三维约束元素。标注模块用于对转换后的三维约束元素采用与所述草图约束信息中相同的约束条件进行约束，并为每个三维约束元素进行约束信息标注。

根据本申请的第三方面，提供一种计算机存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方案中的三维模型中制造信息的标注方法。

根据本申请的第四方面，提供一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方案中的三维模型中制造信息的标注方法。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种三维模型中制造信息的标注方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于原始三维模型对象，获取原始三维模型建模过程中创建的草图约束信息；

基于草图约束信息获取所述草图约束信息中所对应的关联元素，再基于预定规则将关联元素映射到三维空间中，转换为三维制造模型的三维约束元素；

对转换后的三维约束元素采用与所述草图约束信息中相同的约束条件进行约束，并为每个三维约束元素进行约束信息标注。

2.根据权利要求1所述的标注方法，其特征在于，所述基于原始三维模型对象，获取原始三维模型建模过程中创建的草图约束信息包括：

根据所述原始三维模型对象获取原始三维模型建模过程中创建的草图对象；

提取所述草图对象中已存在两维特征约束信息；

对已获取的两维特征约束信息进行筛选，保留需进行标注制造要求的二维约束信息。

3.根据权利要求1所述的标注方法，其特征在于，在所述三维制造模型的种类及数量较多时，所述标注方法包括：

将所述三维制造模型进行分类；以及对每个类型的三维制造模型进行单独标注处理。

4.根据权利要求3所述的标注方法，其特征在于，所有三维制造模型均处于同一坐标系统中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的标注方法，其特征在于，获取所述草图约束信息包括：根据草图的特征类型或名称获取。

6.根据权利要求5所述的标注方法，其特征在于，还包括：在获取所述草图约束信息中所对应的关联元素后，还可通过一个或多个关联元素过滤或查找预定条件的约束信息。

7.根据权利要求6中所述的标注方法，其特征在于，所述草图约束信息中的关联元素与所述转换后的三维约束元素的类型相同。

8.根据权利要求7所述的标注方法，其特征在于，所述三维约束元素的约束信息标注值在所述草图约束信息中的约束值变化时进行同步变化。

9.根据权利要求7所述的标注方法，其特征在于，在所述基于草图约束信息获取所述草图约束信息中所对应的关联元素，再基于预定规则将关联元素映射到三维空间中，转换为三维制造模型的三维约束元素步骤中，还包括：

在基于所述草图约束信息的二维空间位置，在所述三维空间中匹配相同类型的约束元素。

10.一种三维模型中制造信息的标注系统，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于基于原始三维模型对象，获取原始三维模型建模过程中创建的草图约束信息；

信息转换模块，用于基于草图约束信息获取所述草图约束信息中所对应的关联元素，再基于预定规则将关联元素映射到三维空间中，转换为三维制造模型的三维约束元素；

标注模块，用于对转换后的三维约束元素采用与所述草图约束信息中相同的约束条件进行约束，并为每个三维约束元素进行约束信息标注。

11.一种计算机存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1至10中任一项所述的三维模型中制造信息的标注方法。

12.一种计算机设备，其特征在于，包括：

存储器及处理器，

所述存储器存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1至10中任一项所述的三维模型中制造信息的标注方法。

Images