[发明专利]工程图空间曲线线框模型重建方法

权利要求书

1、一种工程图空间曲线线框模型重建方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

步骤A：客户端对CAD工程图数据进行一系列的基于半人机交互半自动化方式的CAD数据预处理，包括生成二维点表、生成二维线表、确定坐标原点，并将该CAD数据预处理结果发送给服务器；

步骤B：服务器端接收到预处理后的工程图纸后，采用点坐标匹配法计算并生成空间候选顶点表；

步骤C：在服务器端采用基于连接关系判定的方法生成空间曲线，并采用基于正则化空间曲线的方法将所生成的空间曲线标准化；

步骤D：在服务器端采用去除重叠边、去除虚假边和点的方法去除冗余元素，并生成工程图空间曲线线框模型系统的最终结果——具有标准空间曲线的线框模型。

2、根据权利要求1所述的工程图空间曲线线框模型重建方法，其特征在于所述的步骤A中的CAD数据预处理过程进一步包括：

步骤A1：在客户端，采用遍历CAD数据输入所有二维线表的方法，生成二维点表和二维线表；

步骤A2：在客户端，根据二维点表和二维线表，采用基于半人机交互半自动化方式确定坐标原点、进行视图分离和视图坐标转换，通过广域网发送标准三视图数据给客户端。

3、根据权利要求1所述的工程图空间曲线线框模型重建方法，其特征在于所述的步骤B在服务器端采用点坐标匹配法计算并生成空间候选顶点表，其过程进一步包括：

步骤B1：从主视图上选取一个二维点vNode(x_v，0，z_v)，从俯视图上选取一个二维点hNode(x_h，y_h，0)，比较这两个二维点之间在X坐标上的差异，如果|x_v-x_h|≤ε，通常取ε＝0.1，则在侧视图上选取点，转步骤B2，否则继续搜索比较侧视图上二维点，找出满足|x_v-x_h|≤ε的俯视图上的x_h点；

步骤B2：从侧视图上选取的二维点wNode(0，y_w，z_w)，比较其Y坐标与俯视图上相应点的Y坐标值的差异，如果|y_w-y_h|≤ε，通常取ε＝0.1，则以同样的方法比较Z坐标值之间的差异，转步骤B3，否则继续在侧视图上搜索二维点进行比较；

步骤B3：比较侧视图上选取的二维点wNode和主视图上选取的二维点vNode的Z坐标值之间的差异，若|z_w-z_v|≤ε，通常取ε＝0.1，则构造空间坐标点，否则转步骤B2。

4、根据权利要求1所述的工程图空间曲线线框模型重建方法，其特征在于所述的步骤C在服务器端采用基于连接关系判定的方法生成空间曲线，并采用基于正则化空间曲线的方法将所生成的空间曲线标准化，其过程进一步包括：

步骤C1：在工程图的三个视图中选取一个视图为当前视图，在当前视图上选取一条线段，根据二维线表选取其相对应的两个二维端点，在空间顶点表中选取与这两个端点对应的两个空间三维顶点及在另外两个视图上对应的四个二维端点；

步骤C2：通过所述的另外两个视图判别空间三维顶点的连接关系，其方法是判断两个二维点是否存在二维连接线或者重合；

步骤C3：将具有连接关系的三维顶点作为一条空间边的端点，建立一个空间边的变量，利用视图上二维线的方程联合求出空间边的方程；

步骤C4：利用空间曲线边上的关键点计算空间边的支撑平面，计算将空间支撑平面变换成为坐标平面所需要的变换矩阵，再利用变换矩阵将空间边转换成为坐标平面上的边。

5、根据权利要求1所述的工程图空间曲线线框模型重建方法，其特征在于所述的步骤D在服务器端采用去除重叠边、去除虚假边和点的方法来处理冗余元素，并生成工程图空间曲线线框模型系统的最终结果——具有标准空间曲线的线框模型，其过程进一步包括：

步骤D1：检测空间边的重叠关系，将具有重叠关系的所有边放入到一个容器中，如果容器中仅有一条线，则保留该线；否则删除容器中的所有边，在容器中按照空间点的坐标和空间线的切向方向按顺序排列空间点，并按照空间曲线方程和空间点位置关系重新生成空间曲线；

步骤D2：根据空间顶点连接边的个数来判别空间顶点的有效性或虚假性，要求空间顶点连接边的个数需要大于等于3，将小于2的那些空间顶点和空间边删除，将等于2且相关的边不共线的边和点都删除，将等于2且相关边共线的点删除，两边变为一条边；

步骤D3：生成空间线框模型结构，该结构包括了在空间顶点表和空间曲线边表，并且这两个表之间存在关联关系。并输出线框模型给三维重建后续处理系统。