CN117421795A - 一种基于草图建模的优化方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于草图建模的优化方法及系统，涉及三维建模技术领域，该方法包括在改变原始二维草图图形的一求解前线条的标注尺寸后，采用位于DCM求解器中的目标求解方式集合中的每一目标求解方式分别进行求解，得到每一目标求解方式对应的求解后图形，对于每一求解后图形中每一求解后线条，根据求解后线条的直线向量和求解后线条对应的求解前线条的直线向量计算求解后线条对应的旋转角度，最后根据所有求解后图形的所有求解后线条的旋转角度确定最佳求解后图形，通过最佳求解后图形拉伸生成三维模型。本发明能够快速确定二维草图的最优求解方式，以尽量避免出现多边形自相交的情况，使得依赖二维草图拉伸的三维模型建模成功。
Description
技术领域
本发明涉及三维建模技术领域，特别是涉及一种基于草图建模的优化方法及系统。
背景技术
CAD进行三维建模时，首先通过二维绘图，然后将绘制好的二维草图进行拉伸，得到3D模型。若3D模型尺寸不符合实际建模需求，则通过改变二维草图的尺寸，进而可以快速得到满足实际尺寸需求的3D模型。在CAD的2D绘图环境中，通常采用商用的DCM求解器(Dimensional Constraint Manager，标注约束管理器)负责处理几何尺寸关系，几何尺寸关系包括两种约束方式：尺寸标注和几何相对关系。DCM求解器提供了5种求解方式，包括Minimum-move最小移动求解、Standard标准求解、Relaxation求解、Weighted standard加权标准求解和Localised局部求解。DCM求解器具有以下功能：(1)约束自由曲线：可以使用包括样条，切线方向，切线长度、二阶导数，等方向和曲率在内的约束来配置样条，根据首选行为选择求解模式。(2)求解选项和诊断：指定求解结果，几何最小移动，始终提供草图状态的反馈，包括约束不足或过度约束的几何图形。使用DCM求解器时，首先分析几何体之间的相对关系，决定使用什么样的解决方案。重新计算几何体以满足标注约束的需要。
而DCM求解器在进行求解几何图形时，可能会出现多边形自相交情况，如图1所示，当标注尺寸80的线条的尺寸修改为150时，经过其中一种求解方式得到的新几何图形如图2所示，显然，得到这种新的几何图形，会产生交叉、自相交情况，将会导致依赖2D几何草图而拉伸的三维模型出现模型失败的情况。因此，需要一种最优求解方式，能够尽量保持几何相对关系不发生改变，以能够使依赖二维图形拉伸的三维模型更新成功，方便工程师快速建模。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于草图建模的优化方法，可快速确定二维草图的最优求解方式，以尽量避免出现多边形自相交的情况，使得依赖二维草图拉伸的三维模型建模成功。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种基于草图建模的优化方法，包括：
获取原始二维草图图形；所述原始二维草图图形中若干求解前线条标注有固定尺寸；所述原始二维草图图形为机械设计领域或工业外观设计领域的二维草图图形；
对所述原始二维草图图形的一求解前线条进行标注尺寸修改，采用位于DCM求解器中的目标求解方式集合中的每一目标求解方式对修改标注尺寸后的原始二维草图图形进行求解，得到每一所述目标求解方式对应的求解后图形；所述目标求解方式集合包括最小移动求解方式、标准求解方式、Relaxation求解方式、加权标准求解方式和局部求解方式；所述求解后图形中的求解后线条与所述原始二维草图图形中的求解前线条一一对应，所述求解后图形中的求解后点与所述原始二维草图图形中的求解前点一一对应；
对于每一所述求解后图形中每一求解后线条，根据所述求解后线条的直线向量和所述求解后线条对应的求解前线条的直线向量计算所述求解后线条对应的旋转角度；所述求解后线条的直线向量的起点和终点为所述求解后线条的两个端点；所述求解后线条对应的求解前线条为所述原始二维草图图形中与所述求解后线条对应的线条；
根据所有所述求解后图形的所有所述求解后线条的旋转角度确定最佳求解后图形；所述最佳求解后图形对应的求解方式为最佳求解方式；所述最佳求解后图形用于拉伸生成三维模型。
可选的，根据所有所述求解后图形的所有所述求解后线条的旋转角度确定最佳求解后图形，具体包括：
对于每一所述求解后图形，若所述求解后图形中任一所述求解后线条对应的旋转角度不大于设定旋转角度，则将所述求解后图形确定为最佳求解后图形；
若所有所述求解后图形中所有所述求解后线条对应的旋转角度均大于设定旋转角度，则对于每一所述求解后图形，根据所述求解后图形的变化参数计算所述求解后图形对应的求解变化值；所述求解变化值表征所述求解后图形中的求解后线条相比于求解前线条的变化程度；
根据所有所述求解后图形对应的求解变化值确定最佳求解后图形。
可选的，所述原始二维草图为不含圆弧线条的二维草图图形或至少包含一条圆弧线条的二维草图图形；
根据所述求解后图形的变化参数计算所述求解后图形对应的求解变化值，具体包括：
当所述原始二维草图为不含圆弧线条的二维草图图形时，根据所述求解后图形的第一变化参数计算所述求解后图形对应的第一求解变化值；所述第一变化参数包括第一旋转角度和、第一变化点个数和第一变化线条个数；所述第一旋转角度和为所有求解后线条对应的旋转角度的和；所述变化点为所述求解后图形中的求解后点相较于与所述点对应的求解前点的位置发生变化的点；所述变化线条为线条的端点位置发生变化的线条；
当所述原始二维草图为至少包含一条圆弧线条的二维草图图形时，根据求解后图形的第二变化参数计算所述求解后图形对应的第二求解变化值；所述第二变化参数包括第二旋转角度和、第二变化点个数、第二变化线条个数和圆弧半径和；所述圆弧半径和为所述求解后图形中的所有圆弧对应的半径的和。
可选的，根据所述求解后图形的变化参数计算所述求解后图形对应的求解变化值，具体包括：
对所述求解后图形的变化参数中的参数进行加权求和，得到所述求解后图形对应的求解变化值。
可选的，根据所有所述求解后图形对应的求解变化值确定最佳求解后图形，具体包括：
选取所有所述求解变化值中值最小的求解变化值对应的求解后图形作为最佳求解后图形。
本发明还提供了一种基于草图建模的优化系统，包括：
原始二维草图图形获取模块，用于获取原始二维草图图形；所述原始二维草图图形中若干求解前线条标注有固定尺寸；所述原始二维草图图形为机械设计领域或工业外观设计领域的二维草图图形。
求解模块，用于对所述原始二维草图图形的一求解前线条进行标注尺寸修改，采用位于DCM求解器中的目标求解方式集合中的每一目标求解方式对修改标注尺寸后的原始二维草图图形进行求解，得到每一所述目标求解方式对应的求解后图形；所述目标求解方式集合包括最小移动求解方式、标准求解方式、Relaxation求解方式、加权标准求解方式和局部求解方式；所述求解后图形中的求解后线条与所述原始二维草图图形中的求解前线条一一对应，所述求解后图形中的求解后点与所述原始二维草图图形中的求解前点一一对应。
旋转角度计算模块，用于对于每一所述求解后图形中每一求解后线条，根据所述求解后线条的直线向量和所述求解后线条对应的求解前线条的直线向量计算所述求解后线条对应的旋转角度；所述求解后线条的直线向量的起点和终点为所述求解后线条的两个端点；所述求解后线条对应的求解前线条为所述原始二维草图图形中与所述求解后线条对应的线条。
最佳求解后图形确定模块，用于根据所有所述求解后图形的所有所述求解后线条的旋转角度确定最佳求解后图形；所述最佳求解后图形对应的求解方式为最佳求解方式；所述最佳求解后图形用于拉伸生成三维模型。
可选的，所述最佳求解后图形确定模块包括。
第一确定单元，用于对于每一所述求解后图形，若所述求解后图形中任一所述求解后线条对应的旋转角度不大于设定旋转角度，则将所述求解后图形确定为最佳求解后图形。
第二确定单元包括求解变化值计算子单元和图形确定子单元；所述求解变化值计算子单元，用于若所有所述求解后图形中所有所述求解后线条对应的旋转角度均大于设定旋转角度，则对于每一所述求解后图形，根据所述求解后图形的变化参数计算所述求解后图形对应的求解变化值；所述求解变化值表征所述求解后图形中的求解后线条相比于求解前线条的变化程度。
所述图形确定子单元，用于根据所有所述求解后图形对应的求解变化值确定最佳求解后图形。
可选的，所述原始二维草图为不含圆弧线条的二维草图图形或至少包含一条圆弧线条的二维草图图形。
所述求解变化值计算子单元，用于。
当所述原始二维草图为不含圆弧线条的二维草图图形时，根据所述求解后图形的第一变化参数计算所述求解后图形对应的第一求解变化值；所述第一变化参数包括第一旋转角度和、第一变化点个数和第一变化线条个数；所述第一旋转角度和为所有求解后线条对应的旋转角度的和；所述变化点为所述求解后图形中的求解后点相较于与所述点对应的求解前点的位置发生变化的点；所述变化线条为线条的端点位置发生变化的线条。
当所述原始二维草图为至少包含一条圆弧线条的二维草图图形时，根据求解后图形的第二变化参数计算所述求解后图形对应的第二求解变化值；所述第二变化参数包括第二旋转角度和、第二变化点个数、第二变化线条个数和圆弧半径和；所述圆弧半径和为所述求解后图形中的所有圆弧对应的半径的和。
可选的，所述求解变化值计算子单元，用于对所述求解后图形的变化参数中的参数进行加权求和，得到所述求解后图形对应的求解变化值。
可选的，所述最佳求解后图形确定模块，用于选取所有所述求解变化值中值最小的求解变化值对应的求解后图形作为最佳求解后图形。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供了一种基于草图建模的优化方法及系统，首先在改变原始二维草图图形的一求解前线条的标注尺寸后，采用位于DCM求解器中的目标求解方式集合中的每一目标求解方式分别进行求解，得到每一目标求解方式对应的求解后图形，对于每一求解后图形中每一求解后线条，根据求解后线条的直线向量和求解后线条对应的求解前线条的直线向量计算求解后线条对应的旋转角度，最后根据所有求解后图形的所有求解后线条的旋转角度确定最佳求解后图形，通过最佳求解后图形拉伸生成三维模型。本发明基于上述方法，能够快速确定二维草图的最优求解方式，以尽量避免出现多边形自相交的情况，使得依赖二维草图拉伸的三维模型建模成功。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的修改标注尺寸前的原始二维草图图形；
图2为本发明所提供的图1中原始二维草图图形经求解后出现多边形自相交情况的示意图；
图3为本发明所提供的基于草图建模的优化方法流程示意图；
图4为本发明所提供的图1中原始二维草图图形对应的三维模型；
图5为本发明所提供的草图优化前三维模型更新失败示意图；
图6为本发明所提供的不含圆弧线条的二维草图图形优化后的草图；
图7为本发明所提供的不含圆弧线条的二维草图图形优化后的草图的三维模型；
图8为本发明所提供的含一个圆弧线条的原始二维草图图形示意图；
图9为本发明所提供的图8含一个圆弧线条的原始二维草图图形对应的三维模型示意图；
图10为本发明所提供的图8中原始二维草图图形经求解后出现多边形自相交情况的示意图；
图11为本发明所提供的图10的二维草图图形对应的三维模型示意图；
图12为本发明所提供的图8中原始二维草图图形标注尺寸修改后优化后的草图；
图13为本发明所提供的图12优化后的草图对应的三维模型示意图；
图14为本发明所提供的DCM求解器中5种求解方式具体求解过程示意图；
图15为本发明所提供的含一个圆弧线条的原始二维草图图形示意图；
图16为本发明所提供的图15中原始二维草图图形经求解后出现多边形自相交情况的示意图；
图17为本发明所提供的图15中原始二维草图图形标注尺寸修改后优化后的草图；
图18为本发明所提供的基于草图建模的优化系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种基于草图建模的优化方法及系统，能够快速确定二维草图的最优求解方式，以尽量避免出现多边形自相交的情况，使得依赖二维草图拉伸的三维模型建模成功。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
如图3所示，本实施例提供了一种基于草图建模的优化方法，所述方法包括：
S1：获取原始二维草图图形；所述原始二维草图图形中若干求解前线条标注有固定尺寸。所述原始二维草图图形为机械设计领域或工业外观设计领域的二维草图图形。机械设计领域，如汽车发动机等零件设计，装备设备等。工业外观设计领域：如摩托车，汽车等。
S2：对所述原始二维草图图形的一求解前线条进行标注尺寸修改，采用位于DCM求解器中的目标求解方式集合中的每一目标求解方式对修改标注尺寸后的原始二维草图图形进行求解，得到每一所述目标求解方式对应的求解后图形；所述目标求解方式集合包括最小移动求解方式、标准求解方式、Relaxation求解方式、加权标准求解方式和局部求解方式；所述求解后图形中的求解后线条与所述原始二维草图图形中的求解前线条一一对应，所述求解后图形中的求解后点与所述原始二维草图图形中的求解前点一一对应。
S3：对于每一所述求解后图形中每一求解后线条，根据所述求解后线条的直线向量和所述求解后线条对应的求解前线条的直线向量计算所述求解后线条对应的旋转角度；所述求解后线条的直线向量的起点和终点为所述求解后线条的两个端点；所述求解后线条对应的求解前线条为所述原始二维草图图形中与所述求解后线条对应的线条。
S4：根据所有所述求解后图形的所有所述求解后线条的旋转角度确定最佳求解后图形；所述最佳求解后图形对应的求解方式为最佳求解方式；所述最佳求解后图形用于拉伸生成三维模型。
在本实施例中，S3根据所有所述求解后图形的所有所述求解后线条的旋转角度确定最佳求解后图形，可以包括：
(1)对于每一所述求解后图形，若所述求解后图形中任一所述求解后线条对应的旋转角度不大于设定旋转角度，则将所述求解后图形确定为最佳求解后图形。
本实施例中所述原始二维草图可为不含圆弧线条的二维草图图形或至少包含一条圆弧线条的二维草图图形。不论原始二维草图为不含圆弧线条的二维草图图形还是至少包含一条圆弧线条的二维草图图形，均先通过原始二维图形中标注尺寸修改前后直线线条的直线向量的旋转角度进行最佳求解后图形的确定。以如图1所示不含圆弧线条的原始二维草图图形为例对上述过程进行具体介绍，其拉伸成的三维模型如图4所示。
当对原始二维草图图形的一求解前线条进行标注尺寸修改时，例如修改图1所示原始二维草图图形中标注80的直线的标注，将草图模型输入到DCM求解器中，选择目标求解方式集合中的每一目标求解方式进行求解，分别得到不同的几何关系的模型，即得到每一所述目标求解方式对应的求解后图形。如图5所示，为其中一种求解方式出现多边形自相交报错信息界面示意图。
对于每一目标求解方式对应的求解后图形，统计求解后图形中尺寸标注前的所有求解前线条L0的起点和终点P0，P1，计算每一求解前线条L0的直线向量V0；统计在标准尺寸改变后的求解后线条L0'的起点和终点P0'，P1'，计算直线向量V0'，如图1和图2所示，为某一求解前线条L0和求解后线条的L0'的起点和终点示例。
计算直线向量V0到V0'的旋转角度α，具体过程为：将两个直线向量V0和V0'中任一向量平行移动，使得两个直线向量V0和V0'的某一端点(起点)为同一点，此时两个直线向量的夹角即为所对应的旋转角度。
统计所有求解前线条和求解后线条对应的直线向量的旋转角度，只要存在一个旋转角度的值大于设定阈值δ，那么将求解后的图形标定符号bad。
设定阈值δ(设定旋转角度)，如果上述计算得到的α大于设定旋转角度δ，那么判断新得到的几何图形(求解后图形)可能不是想要的结果，并设置标定符号bad，即此求解后图形不是最佳求解后图形。
统计所有目标求解方式的bad符号和非bad符号：如果有不含bad符号的目标求解方式，那么直接选这个目标求解方式，不用继续求解(即不用进行求解变化值的计算过程)。
(2)若所有所述求解后图形中所有所述求解后线条对应的旋转角度均大于设定旋转角度，则对于每一所述求解后图形，根据所述求解后图形的变化参数计算所述求解后图形对应的求解变化值；所述求解变化值表征所述求解后图形中的求解后线条相比于求解前线条的变化程度；根据所有所述求解后图形对应的求解变化值确定最佳求解后图形。
根据所述求解后图形的变化参数计算所述求解后图形对应的求解变化值，具体包括：
1)当所述原始二维草图为不含圆弧线条的二维草图图形时，根据所述求解后图形的第一变化参数计算所述求解后图形对应的第一求解变化值；所述第一变化参数包括第一旋转角度和、第一变化点个数和第一变化线条个数；所述第一旋转角度和为所有求解后线条对应的旋转角度的和；所述变化点为所述求解后图形中的求解后点相较于与所述点对应的求解前点的位置发生变化的点；所述变化线条为线条的端点位置发生变化的线条。
具体地：本实施例可以通过两种方式确定最佳求解方式：
第一种方式：
如果全部结果都含有bad标识符号，那么就先比较角度和，再比较变化点的个数和线数。例如图1所示的不含圆弧线条的二维草图图形，对于每一目标求解方式，统计目标求解方式对应的求解后图形的第一求解变化值，包括所有变化直线的角度和值(第一旋转角度和)sumAngle，根据点的几何位置关系变化，统计变化点的个数(第一变化点个数)PointN，变化直线的个数(第一变化线条个数)LineN。
根据所述求解后图形的变化参数计算所述求解后图形对应的求解变化值，具体包括：对所述求解后图形的变化参数中的参数进行加权求和，得到所述求解后图形对应的求解变化值。
根据所有所述求解后图形对应的求解变化值确定最佳求解后图形，具体包括：选取所有所述求解变化值中值最小的求解变化值对应的求解后图形作为最佳求解后图形。
具体地，以权重公式为：Res＝sumAngle*A+PointN*B+LineN*C进行计算个目标求解方式对应的第一求解变化值，使用Res最小的第一求解变化值作为求解结果，求解结果对应的求解后图像为最佳求解后图形，即得到优化后的草图。
第二种方式：
以其中一种目标求解方式计算得到的新草图，统计变化角度值为sumAngle1，点变化的个数为PointN1，直线变化的个数为LineN1；另一种求解方案得到的值分别为sumAngle2，PointN2，LineN2；那么第一种目标求解方式对应的第一求解变化值：Res1＝sumAngle1/(sumAngle1+sumAngle2)*A+PointN1/(PointN1+PointN2)*B+LineN1/(LineN1+LineN2)*C。
同理可以计算第一种目标求解方式对应的第一求解变化值：Res2＝sumAngle2/(sumAngle1+sumAngle2)*A+PointN2/(PointN1+PointN2)*B+LineN2/(LineN1+LineN2)*C，
比较Res1和Res2，取第一求解变化值值较小的方案得到的数据继续比较其他求解方案，例如，Res1>Res2，则选择第二种目标求解方式与第三种目标求解方式的第一求解变化值进行比较，选择值较小的继续比较，当5种目标求解方式全部比较完成后，得到值最小的目标求解方式为最优草图求解方式类型，其对应的求解后图形为最佳求解后图形，如图6所示，为优化后的草图(即最佳求解后图形)。
在草图基础上通过沿垂直方向拉一定距离伸得到的三维模型，由于三维实体模型依赖二维草图的形状，当草图形状发生改变时，三维模型也会跟着发生变化。根据上述得到优化的草图(最佳求解后图形)，对图6中二维图形进行建模，以得到精度比较高的三维模型，如图7所示。
2)当所述原始二维草图为至少包含一条圆弧线条的二维草图图形时，根据求解后图形的第二变化参数计算所述求解后图形对应的第二求解变化值；所述第二变化参数包括第二旋转角度和、第二变化点个数、第二变化线条个数和圆弧半径和；所述圆弧半径和为所述求解后图形中的所有圆弧对应的半径的和。
以图8所示的含一个圆弧线条的二维草图图形为例对上述过程进行具体介绍，图9为由图8含一个圆弧线条的原始二维草图图形拉伸成的三维模型。同样分为两个方式计算第二求解变化值，具体如下：
第一种方式：
如果全部结果都含有bad标识符号，那么就先比较角度和，再比较变化点的个数和线数。
例如图8所示的含一个圆弧线条的原始二维草图图形，当修改原始二维草图图形中标注尺寸为49.47mm的线条的尺寸为180mm时，某一种求解方式出现多边形自相交情况，如图10所示，但是图10能够更新生成三维模型，优化前三维模型更新成功，但是与图10中二维草图几何不一致，其更新的三维模型如图11所示。
对于每一目标求解方式，统计目标求解方式对应的求解后图形的第二求解变化值，包括所有变化直线的角度和值(第二旋转角度和)sumAngle，根据点的几何位置关系变化，统计变化点的个数(第二变化点个数)PointN，变化直线的个数(第二变化线条个数)LineN，圆弧的半径和SumRadius。需要说明的是，有多个圆弧的时候统计圆弧对应的半径的和，当只含一个圆弧的时候圆弧半径和即为这一圆弧对应的半径值)。
具体地，以权重公式为：Res＝sumAngle*A+PointN*B+LineN*C+SumRadius*D计算第二求解变化值，使用Res最小的第二求解变化值作为求解结果，求解结果对应的求解后图像为最佳求解后图形，即得到优化后的草图。
第二种方式：
以其中一种目标求解方式计算得到的新草图，统计变化角度值sumAngle1，点变化的个数PointN1，直线变化的个数LineN1，圆弧半径和SumRadius1；另一种求解方案得到的值分别为sumAngle2，PointN2，LineN2，半径和SumRadius2；
那么Res1＝sumAngle1/(sumAngle1+sumAngle2)*A+PointN2/(PointN1+PointN2)*B+LineN1/(LineN1+LineN2)*C+SumRadius1/(SumRadius1+SumRadius2)*D，同理可以计算Res2，比较Res1和Res2，取值较小的方案得到的数据继续比较其他求解方案，最终得到最优草图(最佳求解后图形)。图12为图8中原始二维草图图形标注尺寸修改后优化后的草图。图13为图12优化后的草图拉伸得到三维模型。
含圆弧的草图，以直线角度和的值变化和小，点数变化多，直线数变化小，圆弧半径变化小为优。不含圆弧的草图，以直线角度和的值变化和小，点数变化小，直线数变化小为优。
如图15所示，为另一种含圆弧的原始二维草图图形，当修改原始二维草图图形中标注尺寸为10.73mm的线条的尺寸为50mm时，优化前的图形(某一种求解方式出现多边形自相交情况)如图16所示，经过上述优化过程，的阿斗的优化后的草图(最佳求解后图形)如图17所示。
实施例2：
如图18所示，本发明还提供了一种基于草图建模的优化系统，所述系统包括：
原始二维草图图形获取模块T1，用于获取原始二维草图图形；所述原始二维草图图形中若干求解前线条标注有固定尺寸；所述原始二维草图图形为机械设计领域或工业外观设计领域的二维草图图形。
求解模块T2，用于对所述原始二维草图图形的一求解前线条进行标注尺寸修改，采用位于DCM求解器中的目标求解方式集合中的每一目标求解方式对修改标注尺寸后的原始二维草图图形进行求解，得到每一所述目标求解方式对应的求解后图形；所述目标求解方式集合包括最小移动求解方式、标准求解方式、Relaxation求解方式、加权标准求解方式和局部求解方式；所述求解后图形中的求解后线条与所述原始二维草图图形中的求解前线条一一对应，所述求解后图形中的求解后点与所述原始二维草图图形中的求解前点一一对应。
旋转角度计算模块T3，用于对于每一所述求解后图形中每一求解后线条，根据所述求解后线条的直线向量和所述求解后线条对应的求解前线条的直线向量计算所述求解后线条对应的旋转角度；所述求解后线条的直线向量的起点和终点为所述求解后线条的两个端点；所述求解后线条对应的求解前线条为所述原始二维草图图形中与所述求解后线条对应的线条。
最佳求解后图形确定模块T4，用于根据所有所述求解后图形的所有所述求解后线条的旋转角度确定最佳求解后图形；所述最佳求解后图形对应的求解方式为最佳求解方式；所述最佳求解后图形用于拉伸生成三维模型。
其中，所述最佳求解后图形确定模块T4包括：
第一确定单元，用于对于每一所述求解后图形，若所述求解后图形中任一所述求解后线条对应的旋转角度不大于设定旋转角度，则将所述求解后图形确定为最佳求解后图形；
第二确定单元包括求解变化值计算子单元和图形确定子单元；所述求解变化值计算子单元，用于若所有所述求解后图形中所有所述求解后线条对应的旋转角度均大于设定旋转角度，则对于每一所述求解后图形，根据所述求解后图形的变化参数计算所述求解后图形对应的求解变化值；所述求解变化值表征所述求解后图形中的求解后线条相比于求解前线条的变化程度；
所述图形确定子单元，用于根据所有所述求解后图形对应的求解变化值确定最佳求解后图形。
所述原始二维草图为不含圆弧线条的二维草图图形或至少包含一条圆弧线条的二维草图图形。则所述求解变化值计算子单元，用于：
当所述原始二维草图为不含圆弧线条的二维草图图形时，根据所述求解后图形的第一变化参数计算所述求解后图形对应的第一求解变化值；所述第一变化参数包括第一旋转角度和、第一变化点个数和第一变化线条个数；所述第一旋转角度和为所有求解后线条对应的旋转角度的和；所述变化点为所述求解后图形中的求解后点相较于与所述点对应的求解前点的位置发生变化的点；所述变化线条为线条的端点位置发生变化的线条；
当所述原始二维草图为至少包含一条圆弧线条的二维草图图形时，根据求解后图形的第二变化参数计算所述求解后图形对应的第二求解变化值；所述第二变化参数包括第二旋转角度和、第二变化点个数、第二变化线条个数和圆弧半径和；所述圆弧半径和为所述求解后图形中的所有圆弧对应的半径的和。
所述求解变化值计算子单元，用于对所述求解后图形的变化参数中的参数进行加权求和，得到所述求解后图形对应的求解变化值。
在本实施例中，所述最佳求解后图形确定模块，用于选取所有所述求解变化值中值最小的求解变化值对应的求解后图形作为最佳求解后图形。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种基于草图建模的优化方法，其特征在于，所述方法包括：
获取原始二维草图图形；所述原始二维草图图形中若干求解前线条标注有固定尺寸；所述原始二维草图图形为机械设计领域或工业外观设计领域的二维草图图形；
对所述原始二维草图图形的一求解前线条进行标注尺寸修改，采用位于DCM求解器中的目标求解方式集合中的每一目标求解方式对修改标注尺寸后的原始二维草图图形进行求解，得到每一所述目标求解方式对应的求解后图形；所述目标求解方式集合包括最小移动求解方式、标准求解方式、Relaxation求解方式、加权标准求解方式和局部求解方式；所述求解后图形中的求解后线条与所述原始二维草图图形中的求解前线条一一对应，所述求解后图形中的求解后点与所述原始二维草图图形中的求解前点一一对应；
对于每一所述求解后图形中每一求解后线条，根据所述求解后线条的直线向量和所述求解后线条对应的求解前线条的直线向量计算所述求解后线条对应的旋转角度；所述求解后线条的直线向量的起点和终点为所述求解后线条的两个端点；所述求解后线条对应的求解前线条为所述原始二维草图图形中与所述求解后线条对应的线条；
根据所有所述求解后图形的所有所述求解后线条的旋转角度确定最佳求解后图形；所述最佳求解后图形对应的求解方式为最佳求解方式；所述最佳求解后图形用于拉伸生成三维模型。
2.根据权利要求1所述的一种基于草图建模的优化方法，其特征在于，根据所有所述求解后图形的所有所述求解后线条的旋转角度确定最佳求解后图形，具体包括：
对于每一所述求解后图形，若所述求解后图形中任一所述求解后线条对应的旋转角度不大于设定旋转角度，则将所述求解后图形确定为最佳求解后图形；
若所有所述求解后图形中所有所述求解后线条对应的旋转角度均大于设定旋转角度，则对于每一所述求解后图形，根据所述求解后图形的变化参数计算所述求解后图形对应的求解变化值；所述求解变化值表征所述求解后图形中的求解后线条相比于求解前线条的变化程度；
根据所有所述求解后图形对应的求解变化值确定最佳求解后图形。
3.根据权利要求2所述的一种基于草图建模的优化方法，其特征在于，所述原始二维草图为不含圆弧线条的二维草图图形或至少包含一条圆弧线条的二维草图图形；
根据所述求解后图形的变化参数计算所述求解后图形对应的求解变化值，具体包括：
当所述原始二维草图为不含圆弧线条的二维草图图形时，根据所述求解后图形的第一变化参数计算所述求解后图形对应的第一求解变化值；所述第一变化参数包括第一旋转角度和、第一变化点个数和第一变化线条个数；所述第一旋转角度和为所有求解后线条对应的旋转角度的和；所述变化点为所述求解后图形中的求解后点相较于与所述点对应的求解前点的位置发生变化的点；所述变化线条为线条的端点位置发生变化的线条；
当所述原始二维草图为至少包含一条圆弧线条的二维草图图形时，根据求解后图形的第二变化参数计算所述求解后图形对应的第二求解变化值；所述第二变化参数包括第二旋转角度和、第二变化点个数、第二变化线条个数和圆弧半径和；所述圆弧半径和为所述求解后图形中的所有圆弧对应的半径的和。
4.根据权利要求3所述的一种基于草图建模的优化方法，其特征在于，根据所述求解后图形的变化参数计算所述求解后图形对应的求解变化值，具体包括：
对所述求解后图形的变化参数中的参数进行加权求和，得到所述求解后图形对应的求解变化值。
5.根据权利要求2所述的一种基于草图建模的优化方法，其特征在于，根据所有所述求解后图形对应的求解变化值确定最佳求解后图形，具体包括：
选取所有所述求解变化值中值最小的求解变化值对应的求解后图形作为最佳求解后图形。
6.一种基于草图建模的优化系统，其特征在于，所述系统包括：
原始二维草图图形获取模块，用于获取原始二维草图图形；所述原始二维草图图形中若干求解前线条标注有固定尺寸；所述原始二维草图图形为机械设计领域或工业外观设计领域的二维草图图形；
求解模块，用于对所述原始二维草图图形的一求解前线条进行标注尺寸修改，采用位于DCM求解器中的目标求解方式集合中的每一目标求解方式对修改标注尺寸后的原始二维草图图形进行求解，得到每一所述目标求解方式对应的求解后图形；所述目标求解方式集合包括最小移动求解方式、标准求解方式、Relaxation求解方式、加权标准求解方式和局部求解方式；所述求解后图形中的求解后线条与所述原始二维草图图形中的求解前线条一一对应，所述求解后图形中的求解后点与所述原始二维草图图形中的求解前点一一对应；
旋转角度计算模块，用于对于每一所述求解后图形中每一求解后线条，根据所述求解后线条的直线向量和所述求解后线条对应的求解前线条的直线向量计算所述求解后线条对应的旋转角度；所述求解后线条的直线向量的起点和终点为所述求解后线条的两个端点；所述求解后线条对应的求解前线条为所述原始二维草图图形中与所述求解后线条对应的线条；
最佳求解后图形确定模块，用于根据所有所述求解后图形的所有所述求解后线条的旋转角度确定最佳求解后图形；所述最佳求解后图形对应的求解方式为最佳求解方式；所述最佳求解后图形用于拉伸生成三维模型。
7.根据权利要求6所述的一种基于草图建模的优化系统，其特征在于，所述最佳求解后图形确定模块包括：
第一确定单元，用于对于每一所述求解后图形，若所述求解后图形中任一所述求解后线条对应的旋转角度不大于设定旋转角度，则将所述求解后图形确定为最佳求解后图形；
第二确定单元包括求解变化值计算子单元和图形确定子单元；所述求解变化值计算子单元，用于若所有所述求解后图形中所有所述求解后线条对应的旋转角度均大于设定旋转角度，则对于每一所述求解后图形，根据所述求解后图形的变化参数计算所述求解后图形对应的求解变化值；所述求解变化值表征所述求解后图形中的求解后线条相比于求解前线条的变化程度；
所述图形确定子单元，用于根据所有所述求解后图形对应的求解变化值确定最佳求解后图形。
8.根据权利要求7所述的一种基于草图建模的优化系统，其特征在于，所述原始二维草图为不含圆弧线条的二维草图图形或至少包含一条圆弧线条的二维草图图形；
所述求解变化值计算子单元，用于：
当所述原始二维草图为不含圆弧线条的二维草图图形时，根据所述求解后图形的第一变化参数计算所述求解后图形对应的第一求解变化值；所述第一变化参数包括第一旋转角度和、第一变化点个数和第一变化线条个数；所述第一旋转角度和为所有求解后线条对应的旋转角度的和；所述变化点为所述求解后图形中的求解后点相较于与所述点对应的求解前点的位置发生变化的点；所述变化线条为线条的端点位置发生变化的线条；
当所述原始二维草图为至少包含一条圆弧线条的二维草图图形时，根据求解后图形的第二变化参数计算所述求解后图形对应的第二求解变化值；所述第二变化参数包括第二旋转角度和、第二变化点个数、第二变化线条个数和圆弧半径和；所述圆弧半径和为所述求解后图形中的所有圆弧对应的半径的和。
9.根据权利要求8所述的一种基于草图建模的优化系统，其特征在于，所述求解变化值计算子单元，用于对所述求解后图形的变化参数中的参数进行加权求和，得到所述求解后图形对应的求解变化值。
10.根据权利要求6所述的一种基于草图建模的优化系统，其特征在于，所述最佳求解后图形确定模块，用于选取所有所述求解变化值中值最小的求解变化值对应的求解后图形作为最佳求解后图形。
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- 2023-11-29 CN CN202311613404.3A patent/CN117421795B/zh active Active
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Also Published As
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| CN117421795B (zh) | 2024-04-09 |
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