[发明专利]曲面坐标系建立系统及方法

权利要求书

1.一种曲面坐标系建立方法，运行于计算设备中，其特征在于，该方法包括：

（a）得到待测产品某一曲面的三角网格化的CAD三维曲面模型；

（b）在上述三角网格化的CAD三维曲面模型上获取若干图形点；

（c）在待测产品所述曲面上获取与上述图形点相对应的若干实际点；

（d）将所述图形点与实际点执行对齐操作，得到能够使两者对齐的旋转矩阵；及

（e）根据上述旋转矩阵在待量测产品所述曲面上建立坐标系。

2.如权利要求1所述的曲面坐标系建立方法，其特征在于，所述步骤（a）包括：

（a1）将待测产品所述曲面的CAD三维曲面模型转换为二维UV平面；

（a2）计算上述二维UV平面的边界线与U、V方向等距分割线的交点；

(a3)依次获取由U、V方向等距分割线所形成的UV方格；

(a4)当所获取的UV方格内不包含任何一个所述交点时，将该UV方格划分成两个三角形；及

(a5)将该两个三角形加入到一个三角形阵列中，根据该三角形阵列得到所述三角网格化的CAD三维曲面模型。

3.如权利要求2所述的曲面坐标系建立方法，其特征在于，所述步骤（a）还包括：

(a6)当所获取的UV方格内包含至少一个所述交点时，获取该UV方格的四个方格点、二维UV平面的边界线与该UV方格的交点，以及包含在该UV方格内的边界线上的边界点；

(a7)剔除位于二维UV平面的边界线以外的方格点，并将剩余的方格点、所述边界线与该UV方格的交点、包含在该UV方格内的边界线上的边界点加入到一个第一点队列中；

(a8)依次从上述第一点队列中选择一个点作为第一点；

(a9)从上述第一点队列中查找与第一点距离最近的点作为第二点；

(a10)从上述第一点队列中选择一个点作为第三点，并根据该第一点、第二点及第三点构建一个三角形；

(a11)当上述构建的三角形的外接圆内包含第一点队列中的任意一点时，返回步骤（a10）；

(a12)及当外接圆内不包含第一点队列中的点时，将该构建的三角形加入到所述三角形阵列中；

(a13)返回步骤（a8）直至所述第一点队列中所有点都已经被选择作为第一点。

4.如权利要求2所述的曲面坐标系建立方法，其特征在于，步骤（a1）之前该方法还包括：

从一个存储设备中汇入待量测产品所述曲面的CAD文件，并根据该CAD文件绘制所述CAD三维曲面模型，其中，所述CAD文件包括所述曲面的控制点、权重及节点。

5.如权利要求1所述的曲面坐标系建立方法，其特征在于，步骤（b）包括：

（b1）在三角网格化的CAD三维曲面模型上选择一点，得到其所在三角形的向量，并将所选择的点及其所在三角形的向量加入到一个第二点队列中，其中，该第二点队列中的点即为所述图形点；

（b2）以所选择的点为中心，以N*N个单位为边长构建立方体区域;

（b3）在所述立方体区域内的三角形中寻找一个中心点与所选择的点的距离大于预设距离值，及向量与所选择的点所在三角形的向量形成的夹角小于预设角度的三角形;

（b4）当存在步骤（b3）所述三角形时，计算该三角形的中心点与所选择的点之间的线段与CAD三维曲面之间的最短距离；

（b5）当不存在步骤（b3）所述三角形或者即使存在步骤（b3）所述三角形但所述最短距离小于一个预设的公差值时，以N+1取代N，并返回步骤（b2）;

（b6）当所述最短距离大于或者等于所述预设的公差值时，将该三角形的中心点及向量加入到所述第二点队列中；及

（b7）利用该三角形的中心点取代上述所选择的点，并返回步骤（b2），直至所述第二点队列中点的个数达到一个预设的值。

6.如权利要求5所述的曲面坐标系建立方法，其特征在于，步骤（c）包括：

根据上述第二点队列中的点、CAD三维曲面模型的边界线及一个预设的安全面，生成一个I++程序，该I++程序中包括上述第二点队列中的点的坐标及其对应的三角形向量，以及根据所述CAD三维曲面模型的边界线及预设的安全面加入的接近点、回弹点、空点的坐标；及

利用所述I++程序控制量测机台在待量测产品所述曲面上获取所述实际点。