CN116383910A - 一种参数化建模的模型重建方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种参数化建模的模型重建方法，包括在模型构建的过程中利用扫掠方向区分扫掠曲面所产生的两个或多个分割面，并为其命名以区分；在模型重建的过程中，结合模型构建的历史操作以及所使用的分割面命名对模型重建，以避免多个分割面的命名存在歧义难以区分，导致重建后的模型与原始模型的设计意图不符，影响模型的稳定性和建模效率。本发明还公开了一种参数化建模的模型重建装置及存储介质。

Description

一种参数化建模的模型重建方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及参数化建模的模型重建，尤其涉及一种参数化建模的模型重建方法、装置及存储介质。

背景技术

在参数化建模过程中，当建模历史的某一步骤发生变化后，其后续的步骤由于对该步骤具有依赖关系，在模型重建时很容易产生与原始建模的意图不一致的情况。如果模型重建后与设计意图不相符合，那么设计者必须逐一修改历史步骤，同时检查模型是否符合设计意图，这将导致设计效率低下。此外，在协同设计的场景下，如果其他设计者在修改历史操作后发现重建的模型与原设计意图不符，将导致最终模型出错，可能导致工程应用上的严重后果。对于在模型构建过程中产生的分割面来说，很容易在模型重建过程中对分割面区分错误，导致重建后的模型与原始模型存在较大差距，不符合用户意图，因此，迫切需要一种区分模型构建过程中由同一个面产生的多个分割面的方法，以便在模型重建时所产生的新的模型与原始模型相符。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种参数化建模的模型重建方法，其能够解决现有的模型重建方法中来自于同一扫掠面的多个分割面无法区分时导致重建后的模型与原始模型不符的问题。

本发明的目的之二在于提供一种参数化建模的模型重建装置，其能够解决现有的模型重建方法中来自于同一扫掠面的多个分割面无法区分时导致重建后的模型与原始模型不符的问题。

本发明的目的之三在于提供一种存储介质，其能够解决现有的模型重建方法中来自于同一扫掠面的多个分割面无法区分时导致重建后的模型与原始模型不符的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种参数化建模的模型重建方法，包括：

实体构建步骤：根据建模需求绘制多个绘制曲线，并对对应绘制曲线进行扫掠操作以得出对应扫掠实体；同时为每个绘制曲线按照绘制顺序对绘制曲线进行命名，对每个扫掠实体的面按照绘制曲线的编号和面类型进行命名，对每个扫掠实体根据每个扫掠实体的面命名和扫掠操作编号命名；

布尔操作步骤：根据建模需求对对应扫掠实体进行布尔操作以得出若干个布尔实体，并对每个布尔实体的分割面按照预设方法进行命名；

扫掠操作步骤：根据建模需求对系统中已经生成的实体进行对应扫掠和/或布尔操作后得出新的实体；直到建模结束以得出系统生成的所有实体进而构建得出目标模型；其中，系统中已经生成的实体包括扫掠实体和布尔实体；

模型重建步骤：根据模型重建需求对实体构建步骤中绘制的曲线和/或扫掠操作进行修改以得出多个新的扫掠实体，然后对对应的扫掠实体执行布尔操作步骤以得出若干个新的布尔实体，并根据每个新的布尔实体的分割面按照预设方法进行命名，执行判断步骤；

判断步骤：判断每个新的布尔实体的分割面的命名与系统中存储的每个布尔实体的分割面的命名是否相同，若是，则执行扫掠操作步骤；若否，则向用户发送模型重建意图不符的提醒；

其中，对一个布尔实体的分割面按照预设方法进行命名时具体包括：

分割面识别步骤：获取该布尔实体的分割面，并判断分割面的类型；以及当分割面为独立分割面时，根据该分割面的父面的命名进行命名；当分割面为共父非独立时，获取该分割面的父面，并将其作为判别曲面；

轮廓获取步骤：获取在所述判别曲面的参数空间上的每个非独立分割面的轮廓的类型；所述轮廓的类型包括类型I和类型II；

排序步骤：获取每个非独立分割面的轮廓的控制点凸包的几何中心并将其作为特征点，选定所述判别曲面的参数空间上的对应坐标轴，并将所有非独立分割面的轮廓按照每个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的坐标值的大小依次排序；

命名步骤：在所述判别曲面的参数空间上，根据每个非独立分割面的轮廓的排序序号以及每个非独立分割面的轮廓的类型对所述判别曲面对应的分割面命名，并将命名存储到系统中。

进一步地，当对应分割面的轮廓被判别曲面对应的扫掠实体贯穿时，对应分割面的轮廓的类型为类型I；反之，对应分割面的轮廓的类型为类型II。

进一步地，所述轮廓获取步骤中，获取在所述判别曲面的参数空间上的每个非独立分割面的轮廓的类型具体包括：

初步分析步骤：在所述判别曲面的参数空间上，获取并判断每个非独立分割面的轮廓的第二坐标轴的坐标取值范围是否在预设范围内，若是，则对应轮廓的轮廓类型为类型II；若否，则执行精确分析步骤；

精确分析步骤：在所述判别曲面的参数空间上的第二坐标轴的坐标取值范围内，过任意点作平行于所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴的直线与对应轮廓相交，以获取该直线与对应轮廓的交点的数量，并根据交点的数量判断对应轮廓的类型；当交点的数量为奇数时，对应分割面的轮廓的类型为类型I；当交点的数量为偶数时，对应分割面的轮廓的类型为类型II；其中，第一坐标轴为v坐标轴，第二坐标轴为u坐标轴，并且所述判别曲面的参数空间上的v坐标轴的方向为所述判别曲面的扫掠方向。

进一步地，所述排序步骤还包括：选定所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴，在第一坐标轴的方向上，将所有非独立分割面的轮廓按照每个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴上的坐标值从小到大进行依次排序；其中，第一坐标轴为v坐标轴，第二坐标轴为u坐标轴，并且所述判别曲面的参数空间上的v坐标轴的方向为所述判别曲面的扫掠方向。

进一步地，所述排序步骤还包括：当存在多个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴的坐标值相等时，将对应多个轮廓按照每个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的第二坐标轴的坐标值从小到大进行依次排序。

进一步地，所述独立分割面是指在布尔实体上，该分割面与该布尔实体上的剩余的每个分割面的父面均不相同；非独立分割面是指在布尔实体上，该分割面与该布尔实体上的剩余分割面中的任意一个或多个分割面的父面相同。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种参数化建模的模型重建装置，包括：

实体构建模块，用于根据建模需求绘制多个绘制曲线，并对对应绘制曲线进行扫掠操作以得出对应扫掠实体；同时为每个绘制曲线按照绘制顺序对绘制曲线进行命名，对每个扫掠实体的面按照绘制曲线的编号和面类型进行命名，对每个扫掠实体根据每个扫掠实体的面命名和扫掠操作编号命名；

布尔操作模块，用于根据建模需求对对应扫掠实体进行布尔操作以得出若干个布尔实体，并对每个布尔实体的分割面按照预设方法进行命名；

扫掠操作模块，用于根据建模需求对系统中已经生成的实体进行对应扫掠和/或布尔操作后得出新的实体；直到建模结束以得出系统生成的所有实体进而构建得出目标模型；其中，系统中已经生成的实体包括扫掠实体和布尔实体；

模型重建模块，用于根据模型重建需求对实体构建模块中绘制的曲线和/或扫掠操作进行修改以得出多个新的扫掠实体，然后对对应的扫掠实体执行布尔操作模块以得出若干个新的布尔实体，并根据每个新的布尔实体的分割面按照预设方法进行命名，执行判断模块；

判断模块，用于判断每个新的布尔实体的分割面的命名与系统中存储的每个布尔实体的分割面的命名是否相同，若是，则执行扫掠操作模块；若否，则向用户发送模型重建意图不符的提醒；

其中，对一个布尔实体的分割面按照预设方法进行命名时具体包括：

分割面识别步骤：获取该布尔实体的分割面，并判断分割面的类型；以及当分割面为独立分割面时，根据该分割面的父面的命名进行命名；当分割面为共父非独立时，获取该分割面的父面，并将其作为判别曲面；

轮廓获取步骤：获取在所述判别曲面的参数空间上的每个非独立分割面的轮廓的类型；所述轮廓的类型包括类型I和类型II；

排序步骤：获取每个非独立分割面的轮廓的控制点凸包的几何中心并将其作为特征点，选定所述判别曲面的参数空间上的对应坐标轴，并将所有非独立分割面的轮廓按照每个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的坐标值的大小依次排序；

命名步骤：在所述判别曲面的参数空间上，根据每个非独立分割面的轮廓的排序序号以及每个非独立分割面的轮廓的类型对所述判别曲面对应的分割面命名，并将命名存储到系统中。

进一步地，当对应分割面的轮廓被判别曲面对应的扫掠实体贯穿时，对应分割面的轮廓的类型为类型I；反之，对应分割面的轮廓的类型为类型II；

所述轮廓获取模块中，获取在所述判别曲面的参数空间上的每个非独立分割面的轮廓的类型具体包括：

初步分析模块，用于在所述判别曲面的参数空间上，获取并判断每个非独立分割面的轮廓的第二坐标轴的坐标取值范围是否在预设范围内，若是，则对应轮廓的轮廓类型为类型II；若否，则执行精确分析模块；

精确分析模块，用于在所述判别曲面的参数空间上的第二坐标轴的坐标取值范围内，过任意点作平行于所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴的直线与对应轮廓相交，以获取该直线与对应轮廓的交点的数量，并根据交点的数量判断对应轮廓的类型；当交点的数量为奇数时，对应分割面的轮廓的类型为类型I；当交点的数量为偶数时，对应分割面的轮廓的类型为类型II；其中，第一坐标轴为v坐标轴，第二坐标轴为u坐标轴，并且所述判别曲面的参数空间上的v坐标轴的方向为所述判别曲面的扫掠方向。

进一步地，所述排序步骤还包括：选定所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴，在第一坐标轴的方向上，将所有非独立分割面的轮廓按照每个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴上的坐标值从小到大进行依次排序；其中，第一坐标轴为v坐标轴，第二坐标轴为u坐标轴，并且所述判别曲面的参数空间上的v坐标轴的方向为所述判别曲面的扫掠方向；

以及，当存在多个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴的坐标值相等时，将对应多个轮廓按照每个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的第二坐标轴的坐标值从小到大进行依次排序。

本发明的目的之三采用如下技术方案实现：

一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有模型重建程序，所述模型重建程序为计算机程序，所述模型重建程序被处理器执行时实现如本发明的目的之一采用的一种参数化建模的模型重建方法的步骤。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过针对模型构建过程中所产生的分割面进行区分并命名，从而使得在模型重建后所产生的模型与原始模型相符，使得模型重建的效率更高、更能体现用户的原始设计意图。在现有参数化建模系统中，由于从相同曲面生成的两个或多个分割面而难以区分，命名存在歧义，导致模型重建后与原始模型设计意图不符的问题，本发明能够解决上述问题，从而有效提升模型设计的稳定性与效率。在协同设计的场景下，亦可提升团队的设计效率。

附图说明

图1为本发明提供的一种参数化建模的模型重建方法流程图；

图2为图1中步骤S2的流程图；

图3为本发明提供的拉伸正方形而形成长方体，旋转圆而形成圆环的实体图；

图4为本发明提供的长方体与圆环做布尔运算，进一步拉伸得到目标模型的示意图；

图5为轮廓A1、轮廓B1在扫掠曲面T的参数空间上的轮廓类型；

图6为轮廓A1、轮廓B1在扫掠曲面S的参数空间上的轮廓类型；

图7为轮廓C1在对应曲面的参数空间上的轮廓类型；

图8为轮廓C2在对应曲面的参数空间上的轮廓类型；

图9为轮廓A1、轮廓B1在扫掠曲面T的参数空间上的排序示意图；

图10为本发明提供的沿着半圆环的A端面拉出圆柱所形成的模型示意图；

图11为本发明提供的沿着半圆环的B端面拉出圆柱所形成的模型示意图；

图12为本发明提供的轮廓类型的区分示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一

本发明提供一种参数化建模的模型重建方法，其可以解决现有的模型在重建时由于模型建模过程中产生的分割面无法区分导致重建后的模型与原始建模的意图不符的问题。本发明通过对模型构建过程中所产生的分割面进行区分并命名，以便在模型重建时根据每个分割面的命名明确区分得出每个分割面，从而使得重建后的模型与原始模型相符，不会偏离用户原始的设计意图。

如图1所示，本发明提供一种优选的实施例，一种参数化建模的模型重建方法，包括以下步骤：

步骤S1、根据建模需求绘制多个绘制曲线，并对对应绘制曲线进行扫掠操作以得出对应扫掠实体。

本发明通过以下实施例具体说明模型重建的过程，如图3所示，在模型构建时，首先绘制草图。具体地，比如先画一个正方形，并对正方形进行拉伸以形成第一个扫掠实体，也即：长方体，此时该长方体的侧面均为扫掠曲面；然后在长方体的其中一个扫掠曲面T上绘制一个圆，并旋转该圆而形成第二个扫掠实体，也即：圆环，该圆环的环面S也为扫掠曲面。

上述拉伸操作、旋转操作均为参数化建模过程中的扫掠操作，所生成的扫掠曲面均为NURBS(非均匀有理B样条)曲面，具有二维参数空间。其中，本发明中的参数空间的坐标系包括第一坐标轴和第二坐标轴，并且扫掠曲面上的任意三维点均具有唯一的二维参数坐标，并且二维参数坐标的每个坐标取值范围均归一化为预设范围。具体地，第一坐标轴为v坐标轴、第二坐标轴为u坐标轴，则扫掠曲面上的任一个三维点均具有唯一的二维参数坐标为(u，v)，其中，u，v的坐标取值范围均归一化为预设范围。比如将u，v的坐标取值范围归一化为[0，1]，当然上述预设范围也可根据实际的情况进行调整，再比如归一化为[-1，0]等。其中，为了方便描述，本实施例将预设范围设定为[0，1]。也即，在构建扫掠曲面的参数空间时，将曲面的扫掠方向设为曲面的参数空间上的v坐标轴的方向。也即，曲面的参数空间上的v坐标轴的方向为曲面的扫掠方向。如图5所示，本实施例中的扫掠曲面T的参数空间u，v的坐标取值范围均归一化为[0，1]，扫掠方向为v轴方向。

同时，为每个绘制曲线按照绘制顺序对绘制曲线进行命名，对每个扫掠实体的面按照绘制曲线的编号和面类型进行命名，对每个扫掠实体根据每个扫掠实体的面命名和扫掠操作编号命名。

具体地，比如长方体的扫掠曲面T包含正方形的一条直线；扫掠曲面S包括圆。因此，在参数化建模过程中，可根据曲线的编号来实现对扫掠曲面的命名。其中，曲线的编号可以理解为绘制该段曲线的序号，例如，正方形有4段直线，编号分别为曲线1、曲线2、曲线3与曲线4，圆的编号为曲线5。通过上述命名方式可实现对模型构建过程中所形成的每个曲线、每个面以及每个实体均进行命名，以进行区分。

步骤S2、根据建模需求对对应扫掠实体进行布尔操作以得出若干个布尔实体，并对每个布尔实体的分割面按照预设方法进行命名。

具体地，如图4所示，长方体与圆环进行布尔求交操作后得出布尔实体，该布尔实体包括3个分割面，分别为分割面A、分割面B、分割面C。其中，分割面A、分割面B来自于扫掠曲面T，也即，分割面A、分割面B的父面为扫掠曲面T。分割面C来自于扫掠曲面S，也即，分割面C的父面为扫掠曲面S。

分割面A、分割面B与分割面C包围形成布尔实体。为了对分割面进行区分，在正常建模过程中，对形成每个分割面也需要进行命名。也即根据每个分割面的父面，也即对应的扫掠曲面进行命名，但是，从本实施例中可知，对于前述分割面A、分割面B来说，其均来自于同一扫掠曲面T，并且分割面A和分割面B为对称的，若按照上述命名规则，对分割面A和分割面B进行随机编号，在后续对模型重建时，依次执行步骤S1～步骤S3时，会无法区分分割面A和分割面B，很容易导致重建的模型与原始的模型不符的问题。

也即，在对分割面进行命名时，对于分割面C来说，由于其为扫掠曲面S保留在布尔实体上唯一的分割面，在对分割面C进行命名时只需继承扫掠曲面S的命名就不会产生歧义。然而对于分割面A、分割面B来说，由于其均来自扫掠曲面T，除了集成扫掠曲面T的命名外，还需要对分割面A和分割面B进行区分，若按照正常命名进行随机编号为：T+1、T+2，就导致分割面A和分割面B存在一个顺序问题，并且二者的顺序是系统随机产生的，并不稳定。

因此，对于来自于同一扫掠曲面存在多个对称的分割面来说，本发明还给出以下命名方法，以实现对称的分割面的区分，如图2所示，也即步骤S2包括：

步骤S21、获取步骤S2中的布尔实体的分割面，并判断分割面的类型；以及当分割面为独立分割面时，根据该分割面的父面的命名进行命名；当分割面为非独立分割面时，选择该分割面的父面作为判别曲面。

其中，本发明中的独立分割面是指在布尔实体上，该分割面与该布尔实体上的剩余的每个分割面的父面均不相同。而非独立分割面是指在布尔实体上，该分割面与该布尔实体上的剩余分割面中的任意一个或多个分割面的父面相同。其中，具有相同父面的多个非独立分割面称为共父非独立分割面。

比如本实施例中的分割面C为独立分割面，根据扫掠曲面S的命名对分割面C进行命名即可。对于分割面A、分割面B为非独立分割面，在对分割面A、分割面B进行命名时，选择扫掠曲面T为判别曲面。

步骤S22、获取在判别曲面的参数空间上的每个非独立分割面的轮廓类型。

其中，本实施例中轮廓的类型包括类型I和类型II。其中，当对应分割面的轮廓被扫掠实体贯穿时，对应分割面的轮廓的类型为类型I；反之，对应分割面的轮廓的类型为类型II。本发明以图示更为直观地解释分割面的轮廓类型，如图12，曲面M上有3条轮廓线，曲面M的贯穿线为D，可见，D能贯穿轮廓2，因而轮廓2是类型I，而D不能贯穿轮廓1、3，因而轮廓1、3是类型II。

具体地，为了更好地判断轮廓的轮廓类型，由轮廓的类型的定义可知：当轮廓的轮廓类型为类型I时，在扫掠曲面的参数空间上，对应分割面的轮廓的u坐标取值范围为预设范围。

在扫掠曲面的参数空间上，对应分割面的轮廓的u坐标取值范围不为预设范围时，轮廓的轮廓类型必为类型II。其中，上述预设范围是指前述扫掠曲面的u,v坐标取值范围归一化后的取值范围。

因此，为了区分分割面A和分割面B，则还需要获取在判别曲面的参数空间上的每个非独立分割面的轮廓类型。在实际的判断过程中，本发明采用初步分析和精确分析来在判断一个分割面的轮廓的轮廓类型，具体为：

初步分析：在判别曲面的参数空间上，获取并判断每个非独立分割面的轮廓的u坐标取值范围是否在预设范围内，若是，则对应轮廓的轮廓类型为类型II；若否，则进行精确分析。

精确分析：在判别曲面的参数空间上的u坐标取值范围内，过任意点作平行于判别曲面的参数空间上的v坐标轴的直线与对应轮廓相交，以获取该直线与对应轮廓的交点的数量，并根据交点的数量判断对应轮廓的轮廓类型；当交点的数量为奇数时，对应轮廓的轮廓类型为类型I；当交点的数量为偶数时，对应轮廓的轮廓类型为类型II。

具体地，如图5所示，本实施例中将分割面A、分割面B的轮廓分别映射到扫掠曲面T的参数空间后得到轮廓A1、轮廓B1：

以轮廓A1为例，由于该轮廓A1在扫掠曲面T的参数空间上的u坐标取值范围不为[0，1]，则分割面A1对应的轮廓A1的轮廓类型为类型II。

同理，以轮廓B1为例，由于该轮廓B1在扫掠曲面T的参数空间上的u坐标取值范围不为[0，1]，则分割面B对应的轮廓B1的轮廓类型为类型II。

相反，若在实际使用过程，假设分割面A、分割面B的父面为扫掠曲面S时，则判别曲面为扫掠曲面S，如图6所示，将分割面A、分割面B的轮廓映射到扫掠曲面S的参数空间后得到轮廓A1、轮廓B1：

由于轮廓A1、轮廓B1在扫掠曲面S的参数空间上的u坐标取值范围均不在[0，1]内，无法得知轮廓A1、轮廓B1的轮廓类型是否为类型I，则还需要对轮廓A1、轮廓B1的轮廓类型继续进一步判断。也即，在扫掠曲面S的参数空间上的u坐标取值范围内作平行于扫掠曲面S的参数空间上的v坐标轴的直线(图6中的虚线)并与轮廓A1相交，以得出直线与轮廓A1的交点数量。其中，由图6可知，交点的数量为1个，为奇数，则在扫掠曲面S的参数空间上，轮廓A1的轮廓类型为类型I。同理，判断得出在扫掠曲面S的参数空间上，轮廓B1的轮廓类型为类型I。

再比如，在实际的使用过程中，对于对应曲面的参数空间上的轮廓的形状可能更为复杂。如图7和图8所示的轮廓C1、轮廓C2来说，通过初步区分无法区分轮廓的轮廓类型，还需要采取精确分析对其进一步区分。也即，在对应曲面的参数空间上的轮廓C1的u坐标取值范围内作平行于对应曲面的参数空间上的v坐标值轴的直线与轮廓C1相交，如图7所示，其交点数量为3，因而轮廓C1的轮廓类型为类型I。同理，在对应曲面的参数空间上的轮廓C2的u坐标取值范围内作平行于对应曲面的参数空间上的v坐标轴的直线与轮廓C2相交时，如图8所示，交点数量为4，因而轮廓C2的轮廓类型为类型II。

步骤S23、获取每个非独立分割面的轮廓的控制点凸包的几何中心并将其作为特征点，选定判别曲面的参数空间上的对应坐标轴，并将所有的非独立分割面的轮廓按照每个轮廓的特征点在判别曲面的参数空间上的坐标值的大小依次排序。

对于分割面A、分割面B来说，二者的父面为扫掠曲面T，则选择的判别曲面为扫掠曲面T，如图9所示，选取轮廓A1和轮廓B1的控制点凸包的几何中心为特征点，在扫掠曲面T的参数空间的v坐标轴的方向上对轮廓A1、轮廓B1按照特征点的v坐标值从小到大进行依次排序，可得出轮廓B1的排序序号为1，轮廓A1的排序序号为2。

步骤S24、在判别曲面的参数空间上，根据每个非独立分割面的轮廓的排序序号以及每个非独立分割面的轮廓的类型对所述判别曲面对应的分割面命名，并将命名存储到系统中。

在扫掠曲面T上，对于分割面A来说，轮廓A1的序号为2、轮廓类型为类型I，则分割面A命名为：T+2+类型II。对于分割面B来说，轮廓B1的序号为1、轮廓类型为II，则分割面B命名为：T+1+类型II。

步骤S3、根据建模需求对系统中已经生成的实体进行对应扫掠和/或布尔操作后得出新的实体；直到建模结束以得出系统生成的所有实体进而构建得出目标模型；其中，系统中已经生成的实体包括扫掠实体和布尔实体。

步骤S4、根据模型重建需求对步骤S1中绘制的曲线和/或扫掠操作进行修改以得出多个新的扫掠实体，然后对对应的扫掠实体执行步骤S2以得出若干个新的布尔实体，并根据每个新的布尔实体的分割面按照预设方法进行命名，执行步骤S5。

步骤S5、判断每个新的布尔实体的分割面的命名与系统中存储的每个布尔实体的分割面的命名是否相同，若是，则执行步骤S3；若否，则向用户发送模型重建意图不符的提醒。

具体地，比如修改在扫掠曲面T上绘制的草图，将圆向下平移一段距离，此时圆的编号仍然为曲线5。那么系统将依据目标模型的历史描述，自动执行步骤S2、S3、S4、S5，重新生成该实体。特别要注意，在步骤S4中，如果分割面的命名没有利用本发明所给出的命名方法进行名称，而是随机分配序号，那么在重新执行步骤S4时，序号可能发生改变，使得分割面A与分割面B的命名改变，轻则造成步骤S5的拉伸操作所使用的面从分割面B变为分割面A，重则导致步骤S5无法执行，导致建模无法顺利进行。然而采用本发明所提供的方法，在模型重建的过程中，对于模型重建过程中所形成的对称分割面进行命名，由于分割面A与分割面B均具有唯一的命名，因此，在模型重建后所得到的模型并不会偏移原始的模型，符合原始设计意图，可加快建模的效率，避免仅仅改进模型重建中的一点内容就导致整个模型偏离用户的原始建模意图，影响建模效率。比如，在某参数化建模系统中，仿照上述实例步骤S2～步骤S5进行建模，如图10所示，为目标模型。仿照上述实例步骤6对上述模型进行重建时，系统对分割面A与分割面B的命名与先前不一致，分割面A与分割面B的命名发生交换，导致在重建模型时，得出如图11所示的模型。此时，重建后的模型与原始的模型不符合，与用户的原始设计意图不符，影响建模的效率。因此，本发明通过为相同曲面生成的两个或多个分割面进行命名，以实现多个分割面的区分，使其命名不存在歧义，从而解决模型重建后与原始模型设计意图不符的问题，提高建模效率。

也即，通过步骤S1～步骤S5可实现模型的构建，并且可为每个面赋予没有歧义的命名，这样，在步骤S6中模型重建的过程中，根据模型构建的历史数据对模型重建时，即使遇到来自同一个父面的多个分割面时，也可以根据扫掠方向为每个分割面生成与先前一致的命名，从而使得重新构建的模型与原始的模型相符，不会偏离用户的原始设计意图。

因此，通过本发明提供的方法可实现对半圆环的两个端面的区分并命名，在模型重建时，利用扫掠方向来区分上述两个分割面，也即实现两个端面的区分，从而使得重建后的模型如图10所示，符合用户的原始设计意图，而不是如图11所示，偏移用户的原始意图设计。可见，本发明能够解决现有参数化建模系统存在的问题，能有效提升模型设计的稳定性与效率。

实施例二

一种参数化建模的模型重建装置，包括：

实体构建模块，用于根据建模需求绘制多个绘制曲线，并对对应绘制曲线进行扫掠操作以得出对应扫掠实体；同时为每个绘制曲线按照绘制顺序对绘制曲线进行命名，对每个扫掠实体的面按照绘制曲线的编号和面类型进行命名，对每个扫掠实体根据每个扫掠实体的面命名和扫掠操作编号命名；

布尔操作模块，用于根据建模需求对对应扫掠实体进行布尔操作以得出若干个布尔实体，并对每个布尔实体的分割面按照预设方法进行命名；

扫掠操作模块，用于根据建模需求对系统中已经生成的实体进行对应扫掠和/或布尔操作后得出新的实体；直到建模结束以得出系统生成的所有实体进而构建得出目标模型；其中，系统中已经生成的实体包括扫掠实体和布尔实体；

模型重建模块，用于根据模型重建需求对实体构建模块中绘制的曲线和/或扫掠操作进行修改以得出多个新的扫掠实体，然后对对应的扫掠实体执行布尔操作模块以得出若干个新的布尔实体，并根据每个新的布尔实体的分割面按照预设方法进行命名，执行判断模块；

判断模块，用于判断每个新的布尔实体的分割面的命名与系统中存储的每个布尔实体的分割面的命名是否相同，若是，则执行扫掠操作模块；若否，则向用户发送模型重建意图不符的提醒；

其中，对一个布尔实体的分割面按照预设方法进行命名时具体包括：

分割面识别步骤：获取该布尔实体的分割面，并判断分割面的类型；以及当分割面为独立分割面时，根据该分割面的父面的命名进行命名；当分割面为共父非独立时，获取该分割面的父面，并将其作为判别曲面；

轮廓获取步骤：获取在所述判别曲面的参数空间上的每个非独立分割面的轮廓的类型；所述轮廓的类型包括类型I和类型II；

排序步骤：获取每个非独立分割面的轮廓的控制点凸包的几何中心并将其作为特征点，选定所述判别曲面的参数空间上的对应坐标轴，并将所有非独立分割面的轮廓按照每个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的坐标值的大小依次排序；

命名步骤：在所述判别曲面的参数空间上，根据每个非独立分割面的轮廓的排序序号以及每个非独立分割面的轮廓的类型对所述判别曲面对应的分割面命名，并将命名存储到系统中。

进一步地，当对应分割面的轮廓被判别曲面对应的扫掠实体贯穿时，对应分割面的轮廓的类型为类型I；反之，对应分割面的轮廓的类型为类型II；

所述轮廓获取模块中，获取在所述判别曲面的参数空间上的每个非独立分割面的轮廓的类型具体包括：

初步分析模块，用于在所述判别曲面的参数空间上，获取并判断每个非独立分割面的轮廓的第二坐标轴的坐标取值范围是否在预设范围内，若是，则对应轮廓的轮廓类型为类型II；若否，则执行精确分析模块；

精确分析模块，用于在所述判别曲面的参数空间上的第二坐标轴的坐标取值范围内，过任意点作平行于所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴的直线与对应轮廓相交，以获取该直线与对应轮廓的交点的数量，并根据交点的数量判断对应轮廓的类型；当交点的数量为奇数时，对应分割面的轮廓的类型为类型I；当交点的数量为偶数时，对应分割面的轮廓的类型为类型II；其中，第一坐标轴为v坐标轴，第二坐标轴为u坐标轴，并且所述判别曲面的参数空间上的v坐标轴的方向为所述判别曲面的扫掠方向。

进一步地，所述排序步骤还包括：选定所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴，在第一坐标轴的方向上，将所有非独立分割面的轮廓按照每个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴上的坐标值从小到大进行依次排序；其中，第一坐标轴为v坐标轴，第二坐标轴为u坐标轴，并且所述判别曲面的参数空间上的v坐标轴的方向为所述判别曲面的扫掠方向；

以及，当存在多个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴的坐标值相等时，将对应多个轮廓按照每个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的第二坐标轴的坐标值从小到大进行依次排序。

实施例三

一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有模型重建程序，所述模型重建程序为计算机程序，所述模型重建程序被处理器执行时实现以下步骤：

一种参数化建模的模型重建方法，包括：

实体构建步骤：根据建模需求绘制多个绘制曲线，并对对应绘制曲线进行扫掠操作以得出对应扫掠实体；同时为每个绘制曲线按照绘制顺序对绘制曲线进行命名，对每个扫掠实体的面按照绘制曲线的编号和面类型进行命名，对每个扫掠实体根据每个扫掠实体的面命名和扫掠操作编号命名；

布尔操作步骤：根据建模需求对对应扫掠实体进行布尔操作以得出若干个布尔实体，并对每个布尔实体的分割面按照预设方法进行命名；

扫掠操作步骤：根据建模需求对系统中已经生成的实体进行对应扫掠和/或布尔操作后得出新的实体；直到建模结束以得出系统生成的所有实体进而构建得出目标模型；其中，系统中已经生成的实体包括扫掠实体和布尔实体；

模型重建步骤：根据模型重建需求对实体构建步骤中绘制的曲线和/或扫掠操作进行修改以得出多个新的扫掠实体，然后对对应的扫掠实体执行布尔操作步骤以得出若干个新的布尔实体，并根据每个新的布尔实体的分割面按照预设方法进行命名，执行判断步骤；

判断步骤：判断每个新的布尔实体的分割面的命名与系统中存储的每个布尔实体的分割面的命名是否相同，若是，则执行扫掠操作步骤；若否，则向用户发送模型重建意图不符的提醒；

其中，对一个布尔实体的分割面按照预设方法进行命名时具体包括：

分割面识别步骤：获取该布尔实体的分割面，并判断分割面的类型；以及当分割面为独立分割面时，根据该分割面的父面的命名进行命名；当分割面为共父非独立时，获取该分割面的父面，并将其作为判别曲面；

轮廓获取步骤：获取在所述判别曲面的参数空间上的每个非独立分割面的轮廓的类型；所述轮廓的类型包括类型I和类型II；

排序步骤：获取每个非独立分割面的轮廓的控制点凸包的几何中心并将其作为特征点，选定所述判别曲面的参数空间上的对应坐标轴，并将所有非独立分割面的轮廓按照每个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的坐标值的大小依次排序；

命名步骤：在所述判别曲面的参数空间上，根据每个非独立分割面的轮廓的排序序号以及每个非独立分割面的轮廓的类型对所述判别曲面对应的分割面命名，并将命名存储到系统中。

进一步地，当对应分割面的轮廓被判别曲面对应的扫掠实体贯穿时，对应分割面的轮廓的类型为类型I；反之，对应分割面的轮廓的类型为类型II。

进一步地，所述轮廓获取步骤中，获取在所述判别曲面的参数空间上的每个非独立分割面的轮廓的类型具体包括：

初步分析步骤：在所述判别曲面的参数空间上，获取并判断每个非独立分割面的轮廓的第二坐标轴的坐标取值范围是否在预设范围内，若是，则对应轮廓的轮廓类型为类型II；若否，则执行精确分析步骤；

精确分析步骤：在所述判别曲面的参数空间上的第二坐标轴的坐标取值范围内，过任意点作平行于所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴的直线与对应轮廓相交，以获取该直线与对应轮廓的交点的数量，并根据交点的数量判断对应轮廓的类型；当交点的数量为奇数时，对应分割面的轮廓的类型为类型I；当交点的数量为偶数时，对应分割面的轮廓的类型为类型II；其中，第一坐标轴为v坐标轴，第二坐标轴为u坐标轴，并且所述判别曲面的参数空间上的v坐标轴的方向为所述判别曲面的扫掠方向。

进一步地，所述排序步骤还包括：选定所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴，在第一坐标轴的方向上，将所有非独立分割面的轮廓按照每个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴上的坐标值从小到大进行依次排序；其中，第一坐标轴为v坐标轴，第二坐标轴为u坐标轴，并且所述判别曲面的参数空间上的v坐标轴的方向为所述判别曲面的扫掠方向。

进一步地，所述排序步骤还包括：当存在多个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴的坐标值相等时，将对应多个轮廓按照每个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的第二坐标轴的坐标值从小到大进行依次排序。

进一步地，所述独立分割面是指在布尔实体上，该分割面与该布尔实体上的剩余的每个分割面的父面均不相同；非独立分割面是指在布尔实体上，该分割面与该布尔实体上的剩余分割面中的任意一个或多个分割面的父面相同。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种参数化建模的模型重建方法，其特征在于，包括：

实体构建步骤：根据建模需求绘制多个绘制曲线，并对对应绘制曲线进行扫掠操作以得出对应扫掠实体；同时为每个绘制曲线按照绘制顺序对绘制曲线进行命名，对每个扫掠实体的面按照绘制曲线的编号和面类型进行命名，对每个扫掠实体根据每个扫掠实体的面命名和扫掠操作编号命名；

布尔操作步骤：根据建模需求对对应扫掠实体进行布尔操作以得出若干个布尔实体，并对每个布尔实体的分割面按照预设方法进行命名；

扫掠操作步骤：根据建模需求对系统中已经生成的实体进行对应扫掠和/或布尔操作后得出新的实体；直到建模结束以得出系统生成的所有实体进而构建得出目标模型；其中，系统中已经生成的实体包括扫掠实体和布尔实体；

模型重建步骤：根据模型重建需求对实体构建步骤中绘制的曲线和/或扫掠操作进行修改以得出多个新的扫掠实体，然后对对应的扫掠实体执行布尔操作步骤以得出若干个新的布尔实体，并根据每个新的布尔实体的分割面按照预设方法进行命名，执行判断步骤；

判断步骤：判断每个新的布尔实体的分割面的命名与系统中存储的每个布尔实体的分割面的命名是否相同，若是，则执行扫掠操作步骤；若否，则向用户发送模型重建意图不符的提醒；

其中，对一个布尔实体的分割面按照预设方法进行命名时具体包括：

分割面识别步骤：获取该布尔实体的分割面，并判断分割面的类型；以及当分割面为独立分割面时，根据该分割面的父面的命名进行命名；当分割面为共父非独立时，获取该分割面的父面，并将其作为判别曲面；

轮廓获取步骤：获取在所述判别曲面的参数空间上的每个非独立分割面的轮廓的类型；所述轮廓的类型包括类型I和类型II；

排序步骤：获取每个非独立分割面的轮廓的控制点凸包的几何中心并将其作为特征点，选定所述判别曲面的参数空间上的对应坐标轴，并将所有非独立分割面的轮廓按照每个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的坐标值的大小依次排序；

命名步骤：在所述判别曲面的参数空间上，根据每个非独立分割面的轮廓的排序序号以及每个非独立分割面的轮廓的类型对所述判别曲面对应的分割面命名，并将命名存储到系统中。

2.根据权利要求1所述的参数化建模的模型重建方法，其特征在于，当对应分割面的轮廓被判别曲面对应的扫掠实体贯穿时，对应分割面的轮廓的类型为类型I；反之，对应分割面的轮廓的类型为类型II。

3.根据权利要求2所述的参数化建模的模型重建方法，其特征在于，所述轮廓获取步骤中，获取在所述判别曲面的参数空间上的每个非独立分割面的轮廓的类型具体包括：

初步分析步骤：在所述判别曲面的参数空间上，获取并判断每个非独立分割面的轮廓的第二坐标轴的坐标取值范围是否在预设范围内，若是，则对应轮廓的轮廓类型为类型II；若否，则执行精确分析步骤；

精确分析步骤：在所述判别曲面的参数空间上的第二坐标轴的坐标取值范围内，过任意点作平行于所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴的直线与对应轮廓相交，以获取该直线与对应轮廓的交点的数量，并根据交点的数量判断对应轮廓的类型；当交点的数量为奇数时，对应分割面的轮廓的类型为类型I；当交点的数量为偶数时，对应分割面的轮廓的类型为类型II；其中，第一坐标轴为v坐标轴，第二坐标轴为u坐标轴，并且所述判别曲面的参数空间上的v坐标轴的方向为所述判别曲面的扫掠方向。

4.根据权利要求1所述的参数化建模的模型重建方法，其特征在于，所述排序步骤还包括：选定所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴，在第一坐标轴的方向上，将所有非独立分割面的轮廓按照每个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴上的坐标值从小到大进行依次排序；其中，第一坐标轴为v坐标轴，第二坐标轴为u坐标轴，并且所述判别曲面的参数空间上的v坐标轴的方向为所述判别曲面的扫掠方向。

5.根据权利要求4所述的参数化建模的模型重建方法，其特征在于，所述排序步骤还包括：当存在多个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴的坐标值相等时，将对应多个轮廓按照每个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的第二坐标轴的坐标值从小到大进行依次排序。

6.根据权利要求1所述的参数化建模的模型重建方法，其特征在于，所述独立分割面是指在布尔实体上，该分割面与该布尔实体上的剩余的每个分割面的父面均不相同；非独立分割面是指在布尔实体上，该分割面与该布尔实体上的剩余分割面中的任意一个或多个分割面的父面相同。

7.一种参数化建模的模型重建装置，其特征在于，包括：

实体构建模块，用于根据建模需求绘制多个绘制曲线，并对对应绘制曲线进行扫掠操作以得出对应扫掠实体；同时为每个绘制曲线按照绘制顺序对绘制曲线进行命名，对每个扫掠实体的面按照绘制曲线的编号和面类型进行命名，对每个扫掠实体根据每个扫掠实体的面命名和扫掠操作编号命名；

布尔操作模块，用于根据建模需求对对应扫掠实体进行布尔操作以得出若干个布尔实体，并对每个布尔实体的分割面按照预设方法进行命名；

扫掠操作模块，用于根据建模需求对系统中已经生成的实体进行对应扫掠和/或布尔操作后得出新的实体；直到建模结束以得出系统生成的所有实体进而构建得出目标模型；其中，系统中已经生成的实体包括扫掠实体和布尔实体；

模型重建模块，用于根据模型重建需求对实体构建模块中绘制的曲线和/或扫掠操作进行修改以得出多个新的扫掠实体，然后对对应的扫掠实体执行布尔操作模块以得出若干个新的布尔实体，并根据每个新的布尔实体的分割面按照预设方法进行命名，执行判断模块；

判断模块，用于判断每个新的布尔实体的分割面的命名与系统中存储的每个布尔实体的分割面的命名是否相同，若是，则执行扫掠操作模块；若否，则向用户发送模型重建意图不符的提醒；

其中，对一个布尔实体的分割面按照预设方法进行命名时具体包括：

分割面识别步骤：获取该布尔实体的分割面，并判断分割面的类型；以及当分割面为独立分割面时，根据该分割面的父面的命名进行命名；当分割面为共父非独立时，获取该分割面的父面，并将其作为判别曲面；

轮廓获取步骤：获取在所述判别曲面的参数空间上的每个非独立分割面的轮廓的类型；所述轮廓的类型包括类型I和类型II；

排序步骤：获取每个非独立分割面的轮廓的控制点凸包的几何中心并将其作为特征点，选定所述判别曲面的参数空间上的对应坐标轴，并将所有非独立分割面的轮廓按照每个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的坐标值的大小依次排序；

命名步骤：在所述判别曲面的参数空间上，根据每个非独立分割面的轮廓的排序序号以及每个非独立分割面的轮廓的类型对所述判别曲面对应的分割面命名，并将命名存储到系统中。

8.根据权利要求7所述的参数化建模的模型重建装置，其特征在于，当对应分割面的轮廓被判别曲面对应的扫掠实体贯穿时，对应分割面的轮廓的类型为类型I；反之，对应分割面的轮廓的类型为类型II；

所述轮廓获取模块中，获取在所述判别曲面的参数空间上的每个非独立分割面的轮廓的类型具体包括：

初步分析模块，用于在所述判别曲面的参数空间上，获取并判断每个非独立分割面的轮廓的第二坐标轴的坐标取值范围是否在预设范围内，若是，则对应轮廓的轮廓类型为类型II；若否，则执行精确分析模块；

精确分析模块，用于在所述判别曲面的参数空间上的第二坐标轴的坐标取值范围内，过任意点作平行于所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴的直线与对应轮廓相交，以获取该直线与对应轮廓的交点的数量，并根据交点的数量判断对应轮廓的类型；当交点的数量为奇数时，对应分割面的轮廓的类型为类型I；当交点的数量为偶数时，对应分割面的轮廓的类型为类型II；其中，第一坐标轴为v坐标轴，第二坐标轴为u坐标轴，并且所述判别曲面的参数空间上的v坐标轴的方向为所述判别曲面的扫掠方向。

9.根据权利要求7所述的参数化建模的模型重建装置，其特征在于，所述排序步骤还包括：选定所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴，在第一坐标轴的方向上，将所有非独立分割面的轮廓按照每个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴上的坐标值从小到大进行依次排序；其中，第一坐标轴为v坐标轴，第二坐标轴为u坐标轴，并且所述判别曲面的参数空间上的v坐标轴的方向为所述判别曲面的扫掠方向；

以及，当存在多个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的第一坐标轴的坐标值相等时，将对应多个轮廓按照每个轮廓的特征点在所述判别曲面的参数空间上的第二坐标轴的坐标值从小到大进行依次排序。

10.一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有模型重建程序，其特征在于，所述模型重建程序为计算机程序，所述模型重建程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种参数化建模的模型重建方法的步骤。

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