CN116628897B - 一种八边形宝石切割模型生成方法 - Google Patents
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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
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。
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Citations (4)
| 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)
| 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 |
-
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Patent Citations (4)
| 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)
| 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 * |
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