[发明专利]基于数字图形介质的三维空间结构图形切割及切片方法

权利要求书

1.一种基于数字图形介质的三维空间结构图形切割方法，其特征是：按照从整体到局部，再从局部到单元的化整为零的方法进行三维空间结构图形切割，具体含有以下步骤：

步骤1、根据三维空间结构的数字图形介质模拟方法生成具有几何属性和物

理属性的目标实体，该目标实体的几何构造采用三维骨骼网架模型和模型的存储方法；

步骤2、切割控制参数的输入，切割控制参数包括切割位置的定位坐标、倾向角、走向角，通过定位坐标、倾向角、走向角这三个参数确定切割面，获得切割面的基本控制参数，确定切割面方程；

步骤3、根据切割控制参数确定切割面的单位法线矢量，由此得到切割平面，切割平面由切割平面方程定义；

步骤4、确定切割检索条件下切割对象的集合，切割检索条件为：目标实体的类型为数字图形介质模型；

步骤5、根据切割平面对切割对象集合中的目标实体进行切割运算；

步骤6、进行切割运算后切割生成实体的处理，包括：切割判断、ID转移生成、链表生成；

步骤7、根据切割控制参数判断切割是否完成？如没有完成，转到步骤3；如完成，转到步骤８；

步骤８、结束。

2.根据权利要求1所述的基于数字图形介质的三维空间结构图形切割方法，其特征是：在所述步骤1中：三维骨骼网架模型和模型的存储方法可直接将三维实体模型、表面模型或混合模型与数据库直接关联起来，三维空间结构的切割对象数据可从三维空间结构的数字图形介质模拟方法产生的数字图形介质模型获取。

3.根据权利要求1所述的基于数字图形介质的三维空间结构图形切割方法，其特征是：在所述步骤2中：在每次切割完成后输入下一次的切割控制参数；或者，在切割开始前输入所有切割控制参数，然后完成所有切割。

4.根据权利要求1所述的基于数字图形介质的三维空间结构图形切割方法，其特征是：在所述步骤3中：切割面的单位法线矢量采用待定系数法求解，具体步骤如下：

步骤3.1：建立三维直角坐标系； 

步骤3.2：设置切割面的法线向量N； 

步骤3.3：在切割面内找出两个不共线的向量，记为向量N1、向量N2；

步骤3.4：根据法线向量的定义建立方程组：①N*N1=0 ，②N*N2=0； 

步骤3.5：解方程组，取其中一组解即可。

5.根据权利要求1所述的基于数字图形介质的三维空间结构图形切割方法，其特征是：在所述步骤5中：进行切割运算时，利用步骤3中的切割平面方程分别与步骤1中的三维骨骼网架模型的各控制线进行平面与线的求交点计算。

6.根据权利要求1所述的基于数字图形介质的三维空间结构图形切割方法，其特征是：在所述步骤6中：切割判断是指由切割控制参数确定的切割平面对切割对象集合中的目标实体进行切割运算后是否产生交集的判断；切割判断的实现方法是：定义一个布尔型变量代表切割结果，其中，布尔型变量为真时，代表产生交集，布尔型变量为假时，代表未产生交集，根据切割运算结果，确定布尔型变量的值，判断是否产生交集，如产生了交集，则表明产生了切割；

ID转移生成是指对切割产生的新的目标实体的ID转移生成，ID转移生成的实现方法是：在切割对象被切割平面切割后，初始的目标实体会生成为N个新的目标实体，新的目标实体的ID继承初始的目标实体的ID，ID为目标实体在三维空间的唯一标识， N为大于等于2的自然数；

链表生成是指对切割产生的新的目标实体的数据结构的生成。