CN116628897B - 一种八边形宝石切割模型生成方法 - Google Patents

一种八边形宝石切割模型生成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116628897B
CN116628897B CN202310909007.4A CN202310909007A CN116628897B CN 116628897 B CN116628897 B CN 116628897B CN 202310909007 A CN202310909007 A CN 202310909007A CN 116628897 B CN116628897 B CN 116628897B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vertex
crown
pavilion
waist
plane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310909007.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116628897A (zh
Inventor
闫丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hanxiaoxi Xiamen Data Processing Co ltd
Original Assignee
Han Xiaoxi Quanzhou Data Processing Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Han Xiaoxi Quanzhou Data Processing Co ltd filed Critical Han Xiaoxi Quanzhou Data Processing Co ltd
Priority to CN202310909007.4A priority Critical patent/CN116628897B/zh
Publication of CN116628897A publication Critical patent/CN116628897A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116628897B publication Critical patent/CN116628897B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/17—Mechanical parametric or variational design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Adornments (AREA)

Abstract

本发明涉及三维模型构建技术领域，具体为一种八边形宝石切割模型生成方法，通过设定八边形宝石的上冠、下冠、上腰、下腰、上亭、下亭和底尖的顶点数量，设定腰棱长度比、宽度比、腰厚度、腰拐角长度比、腰拐角宽度比、上冠角度、上冠拐角度、下冠角度、下冠拐角度、冠高度、上下冠高度比例、亭角度、亭拐角度、亭深度、上亭比例、下亭比例等十六个参数值；以宝石几何中心为原点构建三维坐标轴，分别通过设定的十六个参数值，以几何数学和镜像法得出八边形宝石各个顶点的坐标，并通过三维建模工具构建3D模型，其建模速度快，可根据原石或需求，通过设定参数值，灵活调整钻石模型尺寸及内部不同比例关系。

Description

一种八边形宝石切割模型生成方法
技术领域
本发明涉及三维模型构建技术领域，更具体地说是指一种八边形宝石切割模型生成方法。
背景技术
八边形宝石作为现今宝石的主要切工之一，其独特的寓意及立体奢华效果，被人们所广泛追求。在八边形宝石加工过程中，通常先是用计算机进行3D建模，再根据模型进行对应的切割。
现有技术中，3D建模一般有两种方法：一种是借助三维建模工具，直接从点、线、面开始构建3D模型；另一种是借助一些三维成型工具，比如深度相机对实物生成深度照片，并根据深度照片进行三维重建。但是，前者模型构建速度慢，八边形内部几何结构比例关系相互关联，调整准确的比例难度大；后者通过深度相机进行深度照片的三维重建方法，适用于对已有造型的3D模型还原，而八边形宝石是从不规则的原石，通过切割工艺产生，如果采用已有的八边形宝石进行建模，由于原石的差异，需要再根据原石的比例进行比例调整，操作繁琐，适用性差。
发明内容
本发明提供一种八边形宝石切割模型生成方法，以解决上述问题。
本发明采用如下技术方案：
一种八边形宝石切割模型生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、设定八边形宝石的顶点数量，包括上腰顶点若干个、下腰顶点若干个、下冠顶点若干个、上冠顶点若干个、上亭顶点若干个、下亭顶点若干个和底尖顶点一个；设定十六个参数值，分别为：腰棱长度比对应参数girdleRatioX、宽度比对应参数girdleRatioY、腰厚度对应参数girdleThickness、腰拐角长度比对应参数cornerRatioX、腰拐角宽度比对应参数cornerRatioY、上冠角度对应参数upCrownAngle、上冠拐角度对应参数upCornerAngle、下冠角度对应参数lowCrownAngle、下冠拐角度对应参数lowCornerAngle、冠高度对应参数crownHeight、上下冠高度比例对应参数crownPartsRatio、亭角度对应参数pavilAngle、亭拐角度对应参数pavilCornerAngle、亭深度对应参数pavilDepth、上亭比例对应参数pavilPartsRatio1、下亭比例对应参数PavilPartsRatio2。
（2）、计算腰部坐标，设定八边形宝石的几何中心点为原点，构建三维坐标轴；基于腰棱长度比girdleRatioX、宽度比girdleRatioY、腰厚度girdleThickness、腰拐角长度比cornerRatioX、腰拐角宽度比cornerRatioY的设定值，设定初始默认坐标的x坐标和y坐标、设定长度偏移参数、宽度偏移参数，根据初始默认坐标、长宽偏移公式以及镜像方法，计算出上腰顶点和下腰顶点的x坐标和y坐标，再基于腰厚度girdleThickness设定上腰顶点和下腰顶点的z坐标，得出上腰顶点和下腰顶点在三维坐标轴的坐标（x，y，z）。
（3）、计算冠部坐标，在步骤（2）的三维坐标轴上，根据上腰顶点、下腰顶点的坐标以及参数下冠角度lowCrownAngle、下冠拐角度lowCornerAngle、冠高度crownHeight、上下冠高度比例crownPartsRatio，通过几何面构成方法得出下冠平面、下冠边平面和下冠拐角平面，通过平面交点和镜像得出下冠顶点在三维坐标轴的坐标；再根据上腰顶点、下腰顶点和下冠顶点的坐标以及参数上冠高度为crownHeight、上冠角度upCrownAngle、上冠拐角度upCornerAngle，通过几何面构成方法得出上冠平面、中点平面和上冠边平面，通过平面交点和镜像得出上冠顶点在三维坐标轴的坐标。
（4）、计算亭部和底点顶点坐标，在步骤（3）的三维坐标轴上，根据上腰顶点、下腰顶点的坐标以及参数亭角度pavilAngle、亭拐角度pavilCornerAngle、亭深度pavilDepth、上亭比例pavilPartsRatio1、下亭比例PavilPartsRatio2，通过几何面构成方法得出上亭平面、上亭边平面、上亭拐角平面和中点平面，通过平面交点和镜像得出上亭顶点在三维坐标轴的坐标；设定底尖顶点的坐标，再根据上腰顶点、下腰顶点、上亭顶点和底尖顶点的坐标，通过平面法向量和底尖顶点得出下亭边平面和下亭拐角平面，通过平面交点和镜像得出下亭顶点在三维坐标轴的坐标。
（5）、基于上腰顶点、下腰顶点、上冠顶点、下冠顶点、上亭顶点、下亭顶点和底尖顶点的坐标，通过三维建模工具形成3D模型。
进一步地，设定八边形宝石的顶点49个，由p0至p48组成，包括上腰顶点8个、下腰顶点8个、上冠顶点8个、下冠顶点8个、上亭顶点8个、下亭顶点8和底尖顶点1个；其中，上冠顶点由p0至p7组成，下冠顶点由p8至p15组成，上腰顶点由p16至p23组成；下腰顶点由p24至p31组成；上亭顶点由p32至p39组成，下亭顶点由p40至p47组成，底尖顶点为p48。
进一步地，所述步骤（2）腰部坐标在三维坐标轴上的坐标计算方法包括以下步骤，
（2.1）、设定初始默认坐标的x坐标dx=0.5× girdleRatioX，y坐标dy=0.5×girdleRatioY，长度偏移d1=0.2×cornerRatioX，宽度偏移d2=0.2×cornerRatioY。
（2.2）、根据初始默认坐标和长宽偏移计算上腰顶点p16和p17的x坐标和y坐标，上腰顶点P16的x坐标=dx，上腰顶点P16的y坐标=dy；上腰顶点P17的x坐标=dx+d1，上腰顶点P17的y坐标=dy-d2；再以x轴或y轴为对称轴，分别镜像出上腰顶点p18至p23的x坐标和y坐标。
（2.3）、设定上腰顶点p16至p23的z轴坐标=girdleThickness/2，得出上腰顶点p16至p23在三维坐标轴的坐标。
（2.4）、上腰顶点p16至p23的x轴和y轴坐标与下腰顶点p24至p31的x轴和y轴坐标一致，设定下腰顶点的z轴坐标=-girdleThickness/2，得出下腰顶点p24至p31在三维坐标轴的坐标。
进一步地，所述步骤（3）中冠部坐标在三维坐标轴上的坐标计算方法包括以下步骤：
（3.1）、根据上腰顶点或下腰顶点的坐标，求得腰平面，设定下冠高度=crownHeight×crownPartsRatio，将腰平面平移至下冠高度的位置得到下冠平面。
（3.2）、基于与下冠顶点坐标p8相邻的上腰顶点坐标p16、p17和p23，根据上腰顶点p16、p23与下冠角度lowCrownAngle求得下冠顶点p8对应的下冠边平面，根据上腰顶点p16、p17与下冠拐角度lowCornerAngle求得下冠顶点p8对应的下冠拐角平面，将下冠平面、下冠顶点p8对应的下冠边平面和下冠顶点p8对应的下冠拐角平面通过平面相交得出下冠顶点p8在三维坐标轴的坐标。
（3.3）、基于与下冠顶点坐标p9相邻的上腰顶点坐标p16、p17和p18，根据上腰顶点p17、p18与下冠角度lowCrownAngle求得下冠顶点p9对应的下冠边平面，根据上腰顶点p16、p17与下冠拐角度lowCornerAngle求得下冠顶点p9对应的下冠拐角平面，将下冠平面、下冠顶点p9对应的下冠边平面和下冠顶点p9对应的下冠拐角平面通过平面相交得出下冠顶点p9在三维坐标轴的坐标。
（3.4）、根据下冠顶点p8、p9的坐标，分别镜像得出下冠顶点p10至p15在三维坐标轴的坐标。
（3.5）、设定上冠高度为crownHeight，将腰平面平移至上冠高度的位置得到上冠平面。
（3.6）、根据下冠顶点p15、p8与上冠角度upCrownAngle求得上冠顶点p0对应的上冠边平面，根据下冠顶点p15和p8的中点、上腰顶点p16和p23的中点、下腰顶点p27和p28的中点，求得上冠顶点p0对应的中点平面，将上冠平面、上冠顶点p0对应的上冠边平面和上冠顶点p0对应的中点平面通过平面相交得出上冠顶点p0在三维坐标轴的坐标。
（3.7）、根据下冠顶点p8、p9与上冠角度upCrownAngle求得上冠顶点p1对应的上冠拐角平面，根据下冠顶点p9和p8的中点、上腰顶点p16和p17的中点、下腰顶点p27和p26的中点，求得上冠顶点p1对应的中点平面，将上冠平面、上冠顶点p1对应的上冠拐角平面和上冠顶点p1对应的中点平面通过平面相交得出上冠顶点p1在三维坐标轴的坐标。
（3.8）、根据上冠顶点p0、p1的坐标，分别镜像得出上冠顶点p2至p7在三维坐标轴的坐标。
进一步地，所述步骤（4）亭部和底尖顶点在三维坐标轴上的坐标计算方法包括以下步骤：
（4.1）、根据上腰顶点或下腰顶点的坐标求得腰平面，设定上亭高度为pavilDepth×pavilPartsRatio1，将腰平面平移至上亭高度的位置得到上亭平面。
（4.2）、根据下腰顶点p27、p28与亭角度pavilAngle求得上亭顶点p36对应的上亭边平面，根据下冠顶点p15和p8的中点、上腰顶点p23和p16的中点、下腰顶点p28和p27的中点，求得上亭顶点p36对应的中点平面，将上亭平面、上亭顶点p36对应的上亭边平面和上亭顶点p36对应的中点平面通过平面相交得出上亭顶点p36在三维坐标轴的坐标。
（4.3）、根据下腰顶点p27、p26与亭拐角度pavilCornerAngle求得上亭顶点p35对应的上亭拐角平面，根据下冠顶点p9和p8的中点、上腰顶点p17和p16的中点、下腰顶点p26和p27的中点，求得上亭顶点p35对应的中点平面，将上亭平面、上亭顶点p35对应的上亭拐角平面和上亭顶点p35对应的中点平面通过平面相交得出上亭顶点p35在三维坐标轴的坐标。
（4.4）、根据上亭顶点p35、p36的坐标，分别镜像得出上亭顶点p32至p34以及上亭顶点p37至p39在三维坐标轴的坐标。
（4.5）、根据下腰顶点计算出下腰中心点的坐标，将下腰中心点的z轴坐标值加上亭深度pavilDepth，得到底尖顶点p48在三维坐标轴的坐标。
（4.6）、设定下亭高度=pavilDepth×pavilPartsRatio2，将腰平面平移至下亭高度的位置得到下亭平面。
（4.7）、计算下腰顶点p27、p28的腰边向量与底尖顶点p48到上亭顶点p36的向量得到平面法向量N1，平面法向量N1与底尖顶点p48形成下亭顶点p43对应的边平面；计算下腰顶点p26、p27的腰边向量与底尖顶点p48到上亭顶点p35的向量得到平面法向量N2，平面法向量N2与底尖顶点p48形成下亭顶点p43对应的拐角平面，将下亭平面、下亭顶点p43对应的边平面和下亭顶点p43对应的拐角平面通过平面相交得到下亭顶点p43在三维坐标轴的坐标。
（4.8）、计算下腰顶点p26、p25的腰边向量与底尖顶点p48到上亭顶点p34的向量得到平面法向量N3，平面法向量N3与底尖顶点p48形成下亭顶点p42对应的边平面；计算下腰顶点p26、p27的腰边向量与底尖顶点p48到上亭顶点p35的向量得到平面法向量N4，平面法向量N4与底尖顶点p48形成下亭顶点p42对应的拐角平面，将下亭平面、下亭顶点p42对应的边平面和下亭顶点p42对应的拐角平面通过平面相交得到下亭顶点p42在三维坐标轴的坐标。
（4.9）、根据下亭顶点p42、p43的坐标，分别镜像得出下亭顶点p40、p41以及下亭顶点p44至p47在三维坐标轴的坐标。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明八边形宝石切割模型，以八边形宝石的几何中心为原点，构建三维坐标轴，通过设定及修改参数腰棱长度比、宽度比、腰厚度，改变钻石腰棱轮廓，适应不同钻石原石，并通过腰棱长度比、宽度比、腰厚度、腰拐角长度比、腰拐角宽度比、上冠角度、上冠拐角度、下冠角度、下冠拐角度、冠高度、上下冠高度比例、亭角度、亭拐角度、亭深度、上亭比例、下亭比例等十六个参数值，来调整八边形宝石内部的拓扑结构，通过几何数学公式以及坐标镜像方式，可快速地计算并输出八边形宝石的所有顶点坐标，最后通过三维建模工具快速生产3D模型，建模速度快，可根据原石或需求，灵活调整钻石模型内部不同比例关系。
附图说明
图1为本发明八边形宝石模型俯视图；
图2为本发明八边形宝石模型仰视图。
其中，图1和图2宝石模型的顶点p0至p48以数字0至48表示。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明实施例的具体实施方式。
参照图1和图2，一种八边形宝石切割模型生成方法，本实施例正八边形钻石为例，包括以下步骤：
步骤（1）、设定八边形宝石的顶点数量，包括上腰顶点若干个、下腰顶点若干个、下冠顶点若干个、上冠顶点若干个、上亭顶点若干个、下亭顶点若干个和底尖顶点一个；设定十六个参数值，分别为：腰棱长度比对应参数girdleRatioX、宽度比对应参数girdleRatioY、腰厚度对应参数girdleThickness、腰拐角长度比对应参数cornerRatioX、腰拐角宽度比对应参数cornerRatioY、上冠角度对应参数upCrownAngle、上冠拐角度对应参数upCornerAngle、下冠角度对应参数lowCrownAngle、下冠拐角度对应参数lowCornerAngle、冠高度对应参数crownHeight、上下冠高度比例对应参数crownPartsRatio、亭角度对应参数pavilAngle、亭拐角度对应参数pavilCornerAngle、亭深度对应参数pavilDepth、上亭比例对应参数pavilPartsRatio1、下亭比例对应参数PavilPartsRatio2。
参照图1和图2，本实施例具体为：设定八边形宝石的顶点49个，由p0至p48组成，包括上腰顶点8个、下腰顶点8个、上冠顶点8个、下冠顶点8个、上亭顶点8个、下亭顶点8和底尖顶点1个；其中，上冠顶点由p0至p7组成，下冠顶点由p8至p15组成，上腰顶点由p16至p23组成；下腰顶点由p24至p31组成；上亭顶点由p32至p39组成，下亭顶点由p40至p47组成，底尖顶点为p48。
步骤（2）、计算腰部坐标（包括上腰顶点坐标和下腰顶点坐标），设定八边形宝石的几何中心点为原点，构建三维坐标轴；基于腰棱长度比girdleRatioX、宽度比girdleRatioY、腰厚度girdleThickness、腰拐角长度比cornerRatioX、腰拐角宽度比cornerRatioY的设定值，设定初始默认坐标的x坐标和y坐标、设定长度偏移参数、宽度偏移参数，根据初始默认坐标、长宽偏移公式以及镜像方法，计算出上腰顶点和下腰顶点的x坐标和y坐标，再基于腰厚度girdleThickness设定上腰顶点和下腰顶点的z坐标，得出上腰顶点和下腰顶点在三维坐标轴的坐标（x，y，z）。
参照图1和图2，具体计算方法包括以下步骤：
基于腰棱长度比girdleRatioX、宽度比girdleRatioY、腰厚度girdleThickness、腰拐角长度比cornerRatioX、腰拐角宽度比cornerRatioY的设定值。
（2.1）、设定初始默认坐标的x坐标dx=0.5× girdleRatioX，y坐标dy=0.5×girdleRatioY，长度偏移d1=0.2×cornerRatioX，宽度偏移d2=0.2×cornerRatioY。
（2.2）、根据初始默认坐标和长宽偏移计算上腰顶点p16和p17的x坐标和y坐标，上腰顶点P16的x坐标=dx，上腰顶点P16的y坐标=dy；上腰顶点P17的x坐标=dx+d1，上腰顶点P17的y坐标=dy-d2；再以x轴或y轴为对称轴，分别镜像出上腰顶点p18至p23的x坐标和y坐标。
（2.3）、设定上腰顶点p16至p23的z轴坐标=girdleThickness/2，得出上腰顶点p16至p23在三维坐标轴的坐标。
（2.4）、上腰顶点p16至p23的x轴和y轴坐标与下腰顶点p24至p31的x轴和y轴坐标一致，设定下腰顶点的z轴坐标=-girdleThickness/2，得出下腰顶点p24至p31在三维坐标轴的坐标。
步骤（3）、计算冠部坐标，在步骤（2）的三维坐标轴上，根据上腰顶点、下腰顶点的坐标以及参数下冠角度lowCrownAngle、下冠拐角度lowCornerAngle、冠高度crownHeight、上下冠高度比例crownPartsRatio，通过几何面构成方法得出下冠平面、下冠边平面和下冠拐角平面，通过平面交点和镜像得出下冠顶点在三维坐标轴的坐标；再根据上腰顶点、下腰顶点和下冠顶点的坐标以及参数上冠高度为crownHeight、上冠角度upCrownAngle、上冠拐角度upCornerAngle，通过几何面构成方法得出上冠平面、中点平面和上冠边平面，通过平面交点和镜像得出上冠顶点在三维坐标轴的坐标。
参照图1和图2，具体计算方法包括以下步骤：
基于上腰顶点、下腰顶点的坐标以及参数上冠高度为crownHeight、上冠角度upCrownAngle、上冠拐角度upCornerAngle、下冠角度lowCrownAngle、下冠拐角度lowCornerAngle、冠高度crownHeight、上下冠高度比例crownPartsRatio。
（3.1）、根据上腰顶点或下腰顶点的坐标，求得腰平面，设定下冠高度=crownHeight×crownPartsRatio，将腰平面平移至下冠高度的位置得到下冠平面。
（3.2）、基于与下冠顶点坐标p8相邻的上腰顶点坐标p16、p17和p23，根据上腰顶点p16、p23与下冠角度lowCrownAngle求得下冠顶点p8对应的下冠边平面，根据上腰顶点p16、p17与下冠拐角度lowCornerAngle求得下冠顶点p8对应的下冠拐角平面，将下冠平面、下冠顶点p8对应的下冠边平面和下冠顶点p8对应的下冠拐角平面通过平面相交得出下冠顶点p8在三维坐标轴的坐标。
（3.3）、基于与下冠顶点坐标p9相邻的上腰顶点坐标p16、p17和p18，根据上腰顶点p17、p18与下冠角度lowCrownAngle求得下冠顶点p9对应的下冠边平面，根据上腰顶点p16、p17与下冠拐角度lowCornerAngle求得下冠顶点p9对应的下冠拐角平面，将下冠平面、下冠顶点p9对应的下冠边平面和下冠顶点p9对应的下冠拐角平面通过平面相交得出下冠顶点p9在三维坐标轴的坐标。
（3.4）、根据下冠顶点p8、p9的坐标，分别镜像得出下冠顶点p10至p15在三维坐标轴的坐标。
（3.5）、设定上冠高度为crownHeight，将腰平面平移至上冠高度的位置得到上冠平面。
（3.6）、根据下冠顶点p15、p8与上冠角度upCrownAngle求得上冠顶点p0对应的上冠边平面，根据下冠顶点p15和p8的中点、上腰顶点p16和p23的中点、下腰顶点p27和p28的中点，求得上冠顶点p0对应的中点平面，将上冠平面、上冠顶点p0对应的上冠边平面和上冠顶点p0对应的中点平面通过平面相交得出上冠顶点p0在三维坐标轴的坐标。
（3.7）、根据下冠顶点p8、p9与上冠角度upCrownAngle求得上冠顶点p1对应的上冠拐角平面，根据下冠顶点p9和p8的中点、上腰顶点p16和p17的中点、下腰顶点p27和p26的中点，求得上冠顶点p1对应的中点平面，将上冠平面、上冠顶点p1对应的上冠拐角平面和上冠顶点p1对应的中点平面通过平面相交得出上冠顶点p1在三维坐标轴的坐标。
（3.8）、根据上冠顶点p0、p1的坐标，分别镜像得出上冠顶点p2至p7在三维坐标轴的坐标。
步骤（4）、计算亭部和底点顶点坐标，在步骤（3）的三维坐标轴上，根据上腰顶点、下腰顶点的坐标以及参数亭角度pavilAngle、亭拐角度pavilCornerAngle、亭深度pavilDepth、上亭比例pavilPartsRatio1、下亭比例PavilPartsRatio2，通过几何面构成方法得出上亭平面、上亭边平面、上亭拐角平面和中点平面，通过平面交点和镜像得出上亭顶点在三维坐标轴的坐标；设定底尖顶点的坐标，再根据上腰顶点、下腰顶点、上亭顶点和底尖顶点的坐标，通过平面法向量和底尖顶点得出下亭边平面和下亭拐角平面，通过平面交点和镜像得出下亭顶点在三维坐标轴的坐标。
参照图1和图2，具体计算方法包括以下步骤：
基于上腰顶点、下腰顶点的坐标以及参数亭角度pavilAngle、亭拐角度pavilCornerAngle、亭深度pavilDepth、上亭比例pavilPartsRatio1、下亭比例PavilPartsRatio2。
（4.1）、根据上腰顶点或下腰顶点的坐标求得腰平面，设定上亭高度为pavilDepth×pavilPartsRatio1，将腰平面平移至上亭高度的位置得到上亭平面。
（4.2）、根据下腰顶点p27、p28与亭角度pavilAngle求得上亭顶点p36对应的上亭边平面，根据下冠顶点p15和p8的中点、上腰顶点p23和p16的中点、下腰顶点p28和p27的中点，求得上亭顶点p36对应的中点平面，将上亭平面、上亭顶点p36对应的上亭边平面和上亭顶点p36对应的中点平面通过平面相交得出上亭顶点p36在三维坐标轴的坐标。
（4.3）、根据下腰顶点p27、p26与亭拐角度pavilCornerAngle求得上亭顶点p35对应的上亭拐角平面，根据下冠顶点p9和p8的中点、上腰顶点p17和p16的中点、下腰顶点p26和p27的中点，求得上亭顶点p35对应的中点平面，将上亭平面、上亭顶点p35对应的上亭拐角平面和上亭顶点p35对应的中点平面通过平面相交得出上亭顶点p35在三维坐标轴的坐标。
（4.4）、根据上亭顶点p35、p36的坐标，分别镜像得出上亭顶点p32至p34以及上亭顶点p37至p39在三维坐标轴的坐标。
（4.5）、根据下腰顶点计算出下腰中心点的坐标，将下腰中心点的z轴坐标值加上亭深度pavilDepth，得到底尖顶点p48在三维坐标轴的坐标。
（4.6）、设定下亭高度=pavilDepth×pavilPartsRatio2，将腰平面平移至下亭高度的位置得到下亭平面。
（4.7）、计算下腰顶点p27、p28的腰边向量与底尖顶点p48到上亭顶点p36的向量得到平面法向量N1，平面法向量N1与底尖顶点p48形成下亭顶点p43对应的边平面；计算下腰顶点p26、p27的腰边向量与底尖顶点p48到上亭顶点p35的向量得到平面法向量N2，平面法向量N2与底尖顶点p48形成下亭顶点p43对应的拐角平面，将下亭平面、下亭顶点p43对应的边平面和下亭顶点p43对应的拐角平面通过平面相交得到下亭顶点p43在三维坐标轴的坐标。
（4.8）、计算下腰顶点p26、p25的腰边向量与底尖顶点p48到上亭顶点p34的向量得到平面法向量N3，平面法向量N3与底尖顶点p48形成下亭顶点p42对应的边平面；计算下腰顶点p26、p27的腰边向量与底尖顶点p48到上亭顶点p35的向量得到平面法向量N4，平面法向量N4与底尖顶点p48形成下亭顶点p42对应的拐角平面，将下亭平面、下亭顶点p42对应的边平面和下亭顶点p42对应的拐角平面通过平面相交得到下亭顶点p42在三维坐标轴的坐标。
（4.9）、根据下亭顶点p42、p43的坐标，分别镜像得出下亭顶点p40、p41以及下亭顶点p44至p47在三维坐标轴的坐标。
（5）、基于上腰顶点、下腰顶点、上冠顶点、下冠顶点、上亭顶点、下亭顶点和底尖顶点的坐标，形成可被OBJ文件格式或其他3D模型绘制软件可打开的坐标文件格式，再通过三维建模工具形成3D模型。三维建模工具为3D MAX、MAYA、Pro/E等3D模型绘制软件。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (5)

1.一种八边形宝石切割模型生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、设定八边形宝石的顶点数量，包括上腰顶点若干个、下腰顶点若干个、下冠顶点若干个、上冠顶点若干个、上亭顶点若干个、下亭顶点若干个和底尖顶点一个；设定十六个参数值，分别为：腰棱长度比对应参数girdleRatioX、宽度比对应参数girdleRatioY、腰厚度对应参数girdleThickness、腰拐角长度比对应参数cornerRatioX、腰拐角宽度比对应参数cornerRatioY、上冠角度对应参数upCrownAngle、上冠拐角度对应参数upCornerAngle、下冠角度对应参数lowCrownAngle、下冠拐角度对应参数lowCornerAngle、冠高度对应参数crownHeight、上下冠高度比例对应参数crownPartsRatio、亭角度对应参数pavilAngle、亭拐角度对应参数pavilCornerAngle、亭深度对应参数pavilDepth、上亭比例对应参数pavilPartsRatio1、下亭比例对应参数PavilPartsRatio2；
（2）、计算腰部坐标，设定八边形宝石的几何中心点为原点，构建三维坐标轴；基于腰棱长度比girdleRatioX、宽度比girdleRatioY、腰厚度girdleThickness、腰拐角长度比cornerRatioX、腰拐角宽度比cornerRatioY的设定值，设定初始默认坐标的x坐标和y坐标、设定长度偏移参数、宽度偏移参数，根据初始默认坐标、长宽偏移公式以及镜像方法，计算出上腰顶点和下腰顶点的x坐标和y坐标，再基于腰厚度girdleThickness设定上腰顶点和下腰顶点的z坐标，得出上腰顶点和下腰顶点在三维坐标轴的坐标（x，y，z）；
（3）、计算冠部坐标，在步骤（2）的三维坐标轴上，根据上腰顶点、下腰顶点的坐标以及参数下冠角度lowCrownAngle、下冠拐角度lowCornerAngle、冠高度crownHeight、上下冠高度比例crownPartsRatio，通过几何面构成方法得出下冠平面、下冠边平面和下冠拐角平面，通过平面交点和镜像得出下冠顶点在三维坐标轴的坐标；再根据上腰顶点、下腰顶点和下冠顶点的坐标以及参数上冠高度为crownHeight、上冠角度upCrownAngle、上冠拐角度upCornerAngle，通过几何面构成方法得出上冠平面、中点平面和上冠边平面，通过平面交点和镜像得出上冠顶点在三维坐标轴的坐标；
（4）、计算亭部和底点顶点坐标，在步骤（3）的三维坐标轴上，根据上腰顶点、下腰顶点的坐标以及参数亭角度pavilAngle、亭拐角度pavilCornerAngle、亭深度pavilDepth、上亭比例pavilPartsRatio1、下亭比例PavilPartsRatio2，通过几何面构成方法得出上亭平面、上亭边平面、上亭拐角平面和中点平面，通过平面交点和镜像得出上亭顶点在三维坐标轴的坐标；设定底尖顶点的坐标，再根据上腰顶点、下腰顶点、上亭顶点和底尖顶点的坐标，通过平面法向量和底尖顶点得出下亭边平面和下亭拐角平面，通过平面交点和镜像得出下亭顶点在三维坐标轴的坐标；
（5）、基于上腰顶点、下腰顶点、上冠顶点、下冠顶点、上亭顶点、下亭顶点和底尖顶点的坐标，通过三维建模工具形成3D模型。
2.根据权利要求 1 所述的一种八边形宝石切割模型生成方法，其特征在于：设定八边形宝石的顶点49个，由p0至p48组成，包括上腰顶点8个、下腰顶点8个、上冠顶点8个、下冠顶点8个、上亭顶点8个、下亭顶点8和底尖顶点1个；其中，上冠顶点由p0至p7组成，下冠顶点由p8至p15组成，上腰顶点由p16至p23组成；下腰顶点由p24至p31组成；上亭顶点由p32至p39组成，下亭顶点由p40至p47组成，底尖顶点为p48。
3.根据权利要求 2 所述的一种八边形宝石切割模型生成方法，其特征在于：所述步骤（2）腰部坐标在三维坐标轴上的坐标计算方法包括以下步骤，
（2.1）、设定初始默认坐标的x坐标dx=0.5× girdleRatioX，y坐标dy=0.5×girdleRatioY，长度偏移d1=0.2×cornerRatioX，宽度偏移d2=0.2×cornerRatioY；
（2.2）、根据初始默认坐标和长宽偏移计算上腰顶点p16和p17的x坐标和y坐标，上腰顶点P16的x坐标=dx，上腰顶点P16的y坐标=dy；上腰顶点P17的x坐标=dx+d1，上腰顶点P17的y坐标=dy-d2；再以x轴或y轴为对称轴，分别镜像出上腰顶点p18至p23的x坐标和y坐标；
（2.3）、设定上腰顶点p16至p23的z轴坐标=girdleThickness/2，得出上腰顶点p16至p23在三维坐标轴的坐标；
（2.4）、上腰顶点p16至p23的x轴和y轴坐标与下腰顶点p24至p31的x轴和y轴坐标一致，设定下腰顶点的z轴坐标=-girdleThickness/2，得出下腰顶点p24至p31在三维坐标轴的坐标。
4.根据权利要求 3 所述的一种八边形宝石切割模型生成方法，其特征在于：所述步骤（3）中冠部坐标在三维坐标轴上的坐标计算方法包括以下步骤：
（3.1）、根据上腰顶点或下腰顶点的坐标，求得腰平面，设定下冠高度=crownHeight×crownPartsRatio，将腰平面平移至下冠高度的位置得到下冠平面；
（3.2）、基于与下冠顶点坐标p8相邻的上腰顶点坐标p16、p17和p23，根据上腰顶点p16、p23与下冠角度lowCrownAngle求得下冠顶点p8对应的下冠边平面，根据上腰顶点p16、p17与下冠拐角度lowCornerAngle求得下冠顶点p8对应的下冠拐角平面，将下冠平面、下冠顶点p8对应的下冠边平面和下冠顶点p8对应的下冠拐角平面通过平面相交得出下冠顶点p8在三维坐标轴的坐标；
（3.3）、基于与下冠顶点坐标p9相邻的上腰顶点坐标p16、p17和p18，根据上腰顶点p17、p18与下冠角度lowCrownAngle求得下冠顶点p9对应的下冠边平面，根据上腰顶点p16、p17与下冠拐角度lowCornerAngle求得下冠顶点p9对应的下冠拐角平面，将下冠平面、下冠顶点p9对应的下冠边平面和下冠顶点p9对应的下冠拐角平面通过平面相交得出下冠顶点p9在三维坐标轴的坐标；
（3.4）、根据下冠顶点p8、p9的坐标，分别镜像得出下冠顶点p10至p15在三维坐标轴的坐标；
（3.5）、设定上冠高度为crownHeight，将腰平面平移至上冠高度的位置得到上冠平面；
（3.6）、根据下冠顶点p15、p8与上冠角度upCrownAngle求得上冠顶点p0对应的上冠边平面，根据下冠顶点p15和p8的中点、上腰顶点p16和p23的中点、下腰顶点p27和p28的中点，求得上冠顶点p0对应的中点平面，将上冠平面、上冠顶点p0对应的上冠边平面和上冠顶点p0对应的中点平面通过平面相交得出上冠顶点p0在三维坐标轴的坐标；
（3.7）、根据下冠顶点p8、p9与上冠角度upCrownAngle求得上冠顶点p1对应的上冠拐角平面，根据下冠顶点p9和p8的中点、上腰顶点p16和p17的中点、下腰顶点p27和p26的中点，求得上冠顶点p1对应的中点平面，将上冠平面、上冠顶点p1对应的上冠拐角平面和上冠顶点p1对应的中点平面通过平面相交得出上冠顶点p1在三维坐标轴的坐标；
（3.8）、根据上冠顶点p0、p1的坐标，分别镜像得出上冠顶点p2至p7在三维坐标轴的坐标。
5.根据权利要求 3 所述的一种八边形宝石切割模型生成方法，其特征在于，所述步骤（4）亭部和底尖顶点在三维坐标轴上的坐标计算方法包括以下步骤：
（4.1）、根据上腰顶点或下腰顶点的坐标求得腰平面，设定上亭高度为pavilDepth×pavilPartsRatio1，将腰平面平移至上亭高度的位置得到上亭平面；
（4.2）、根据下腰顶点p27、p28与亭角度pavilAngle求得上亭顶点p36对应的上亭边平面，根据下冠顶点p15和p8的中点、上腰顶点p23和p16的中点、下腰顶点p28和p27的中点，求得上亭顶点p36对应的中点平面，将上亭平面、上亭顶点p36对应的上亭边平面和上亭顶点p36对应的中点平面通过平面相交得出上亭顶点p36在三维坐标轴的坐标；
（4.3）、根据下腰顶点p27、p26与亭拐角度pavilCornerAngle求得上亭顶点p35对应的上亭拐角平面，根据下冠顶点p9和p8的中点、上腰顶点p17和p16的中点、下腰顶点p26和p27的中点，求得上亭顶点p35对应的中点平面，将上亭平面、上亭顶点p35对应的上亭拐角平面和上亭顶点p35对应的中点平面通过平面相交得出上亭顶点p35在三维坐标轴的坐标；
（4.4）、根据上亭顶点p35、p36的坐标，分别镜像得出上亭顶点p32至p34以及上亭顶点p37至p39在三维坐标轴的坐标；
（4.5）、根据下腰顶点计算出下腰中心点的坐标，将下腰中心点的z轴坐标值加上亭深度pavilDepth，得到底尖顶点p48在三维坐标轴的坐标；
（4.6）、设定下亭高度=pavilDepth×pavilPartsRatio2，将腰平面平移至下亭高度的位置得到下亭平面；
（4.7）、计算下腰顶点p27、p28的腰边向量与底尖顶点p48到上亭顶点p36的向量得到平面法向量N1，平面法向量N1与底尖顶点p48形成下亭顶点p43对应的边平面；计算下腰顶点p26、p27的腰边向量与底尖顶点p48到上亭顶点p35的向量得到平面法向量N2，平面法向量N2与底尖顶点p48形成下亭顶点p43对应的拐角平面，将下亭平面、下亭顶点p43对应的边平面和下亭顶点p43对应的拐角平面通过平面相交得到下亭顶点p43在三维坐标轴的坐标；
（4.8）、计算下腰顶点p26、p25的腰边向量与底尖顶点p48到上亭顶点p34的向量得到平面法向量N3，平面法向量N3与底尖顶点p48形成下亭顶点p42对应的边平面；计算下腰顶点p26、p27的腰边向量与底尖顶点p48到上亭顶点p35的向量得到平面法向量N4，平面法向量N4与底尖顶点p48形成下亭顶点p42对应的拐角平面，将下亭平面、下亭顶点p42对应的边平面和下亭顶点p42对应的拐角平面通过平面相交得到下亭顶点p42在三维坐标轴的坐标；
（4.9）、根据下亭顶点p42、p43的坐标，分别镜像得出下亭顶点p40、p41以及下亭顶点p44至p47在三维坐标轴的坐标。
CN202310909007.4A 2023-07-24 2023-07-24 一种八边形宝石切割模型生成方法 Active CN116628897B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310909007.4A CN116628897B (zh) 2023-07-24 2023-07-24 一种八边形宝石切割模型生成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310909007.4A CN116628897B (zh) 2023-07-24 2023-07-24 一种八边形宝石切割模型生成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116628897A CN116628897A (zh) 2023-08-22
CN116628897B true CN116628897B (zh) 2023-09-19

Family

ID=87602977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310909007.4A Active CN116628897B (zh) 2023-07-24 2023-07-24 一种八边形宝石切割模型生成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116628897B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205848909U (zh) * 2016-07-01 2017-01-04 广东钻石世家国际珠宝有限公司 内部呈八心八箭的八边形钻石结构
CN108010125A (zh) * 2017-12-28 2018-05-08 中国科学院西安光学精密机械研究所 基于线结构光和图像信息的真实尺度三维重建系统及方法
CN110427704A (zh) * 2019-08-13 2019-11-08 韩宗甫 一种五十七刻面圆明亮琢型宝石的Python参数化自动建模方法
CN113739718A (zh) * 2021-08-26 2021-12-03 江南大学 一种基于多圆拟合的物体三维建模方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9456669B2 (en) * 2005-11-23 2016-10-04 Worldwide Diamond Trademarks Ltd. Cushion shaped hearts and arrows gemstone and method
US9265311B2 (en) * 2013-12-23 2016-02-23 Hasenfeld-Stein, Inc. Cushion cut gemstone with excellent optical brilliance

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205848909U (zh) * 2016-07-01 2017-01-04 广东钻石世家国际珠宝有限公司 内部呈八心八箭的八边形钻石结构
CN108010125A (zh) * 2017-12-28 2018-05-08 中国科学院西安光学精密机械研究所 基于线结构光和图像信息的真实尺度三维重建系统及方法
CN110427704A (zh) * 2019-08-13 2019-11-08 韩宗甫 一种五十七刻面圆明亮琢型宝石的Python参数化自动建模方法
CN113739718A (zh) * 2021-08-26 2021-12-03 江南大学 一种基于多圆拟合的物体三维建模方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
圆明亮琢型钻石切工检测技术与三维建模系统的研究;郑浩铭;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑》;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116628897A (zh) 2023-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7471238B2 (ja) 人工歯をデジタル設計する方法
CN102332180B (zh) 一种基于立体裁剪的三维服装造型与纸样设计方法
CN102708231B (zh) 一种基于人体特征的三维服装放码方法
CN103325146B (zh) 一种基于人体截面环数据的衣物面片三维映射方法
CN101515374A (zh) 基于图像的个性化真实感虚拟人物造型方法
CN116628897B (zh) 一种八边形宝石切割模型生成方法
CN112785689B (zh) 一种三维模型构建方法、装置、系统及存储介质
CN105212452A (zh) 一种雕刻有个性化人像浮雕的吊坠体的制造方法
CN107322008A (zh) 一种车外圆工艺中已加工表面的三维建模方法
TWI275971B (en) Automated meshes creation method
CN113409464A (zh) 一种逆向测绘回旋加速器电极零件的方法
CN106021633A (zh) 基于三维虚拟人体的个性化服装交互设计及样板生成方法
KR100836853B1 (ko) 3차원 곡면의 2차원 평면으로의 패턴전개를 이용한맞춤의복의 디자인 방법
CN116502371B (zh) 一种船型钻石切割模型生成方法
CN105957141A (zh) 一种基于对称结构的三维花朵建模方法
CN102411335B (zh) 一种五轴数控机床内雕加工路径的生成方法
CN110427704A (zh) 一种五十七刻面圆明亮琢型宝石的Python参数化自动建模方法
Sayem et al. 3D grading and pattern unwrapping technique for loose-fitting shirt part 1: resizable design template
CN109887074A (zh) 一种基于复杂平面图像的三维建模方法
CN107560908A (zh) 一种原岩结构面制造方法、装置及原岩结构面
KR100767278B1 (ko) 3차원 곡면의 2차원 평면으로의 패턴전개를 이용한맞춤의복의 디자인 방법
JP2850344B2 (ja) 型製造方法
CN117437353A (zh) 一种flac3d三维岩石裂隙面建模方法
TW201906549A (zh) 立體雕塑服裝之製作方法及其系統
CN106844946B (zh) 一种异形钣金件三维建模方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230907

Address after: Room 1510, building 2, Suning Huigu center, No. 268, Jiqingmen street, Gulou District, Nanjing, Jiangsu 210003

Patentee after: Nanjing MENGZHENG think tank space technology Co.,Ltd.

Address before: 362200 room 1915, building D, No. 520, Century Avenue, Xiaosheng community, Qingyang street, Jinjiang City, Quanzhou City, Fujian Province

Patentee before: Han Xiaoxi (Quanzhou) data processing Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20250317

Address after: Room 2504-10, Building F14, No. 1110 Jimei North Avenue, Jimei Software Park Phase III, Jimei District, Xiamen City, Fujian Province, China 361008

Patentee after: Hanxiaoxi (Xiamen) Data Processing Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: Room 1510, building 2, Suning Huigu center, No. 268, Jiqingmen street, Gulou District, Nanjing, Jiangsu 210003

Patentee before: Nanjing MENGZHENG think tank space technology Co.,Ltd.

Country or region before: China