[发明专利]建设工程模板面生成系统及方法、排模系统及方法

权利要求书

1.一种建设工程模板面生成系统，其特征在于，所述生成系统根据三维建筑模型采用3D空心布尔算法生成空心模板面，再根据模板面之间的相互关系及设定参数生成角模板及平面模板；

所述生成系统根据建筑规则从多面体中分离出需要布置建筑模板的面，对多面体的每个面，按其法线与铅垂线的夹角来判断是否布置模板；而后对从构件多面体中分离出来的各个模板面进行扣减计算后，得到真正需要布置模板的面；

所述生成系统包括：

-模板面获取子单元，用以根据建筑规则从多面体中分离出需要布置建筑模板的面，要布置模板的面称作模板面；对多面体的每个面，按其法线与铅垂线的夹角来判断是否布置模板，当夹角超过预设角度时认为是模板面，将其从多面体中复制并分离出来；对不同类型的构件设置不同的角度，以准确获取不同构件的模板面；

-模板面扣减子单元，用以对从构件多面体中分离出来的各个模板面进行扣减计算后，才能得到真正需要布置模板的面；扣减计算是用三维布尔算法中的差运算来实现的，对所有模板面按照扣减规则，依次与相邻的构件多面体进行扣减计算，扣除不需要布置模板的部分，最终得到需要布置建筑模板的面。

2.根据权利要求1所述的建设工程模板面生成系统，其特征在于：

所述模板面扣减子单元的多面体三维布尔差计算方法包括用第一多面体减去第二多面体的流程，模板面扣减子单元包括：

-二叉树构造子单元，用以构造第一多面体、第二多面体的空间分区二叉树；

-第一分割子单元，用以对第一多面体中的每个面依次与第二多面体中的面求交，将第一多面体的面分割成第二多面体的面的正反两部分，每部分再与第二多面体的其它面求交，也同样分成两部分；这样依次与第二多面体中的所有面进行求交计算，将第一多面体的面分割成很多面；

-第一多面体处理子单元，用以对第一多面体分解出来的面，用第二多面体的空间分区二叉树判断是否在第二多面体的内部；若在第二多面体内部的面则去掉，在第二多面体外部的面则作为差的一部分保留；

-第二分割子单元，用以对第二多面体中的每个面依次与第一多面体中的面求交，将第二多面体的面分割成第一多面体的面的正反两部分，每部分再与第一多面体的其它面求交，也同样分成两部分；这样依次与第一多面体中的所有面进行求交计算，将第二多面体的面分割成很多面；

-第二多面体处理子单元，用以对第二多面体分解出来的面，用第一多面体的空间分区二叉树判断是否在第一多面体的内部；若在第一多面体内部的面则去掉，在第一多面体外部的面则作为差的一部分保留；

-差面保存子单元，用以将第一多面体、第二多面体中作为差的面保存到结果多面体中即完成三维布尔差运算；

所述二叉树构造子单元构造多面体的空间分区二叉树的过程中，空间分区二叉树的每个节点包含三个子节点，分别为法线正面部分的面、即正侧，法线负面部分的面、即负侧，以及共面的面、即共面部分，二叉树构造子单元的构造方法包括如下步骤：

A10.将所有面添加到第一个节点；

A11.将节点中的第一个面作为节点的标准平面，保存到当前树节点的共面部分中，并从多面体中去掉该面；

A12.对剩下的每个面作如下操作：判断该面与标准平面的关系；完全在法线正面则保存到正侧节点；完全在法线负面的部分保存到负侧节点；共面的面保存到共面部分；与标准平面交叉的面，则用标准平面分割该面为两部分，正面部分保存到正侧，负面部分保存到负侧；

A13.对正侧、负侧部分的节点，重复进行A11至A13的操作，直到没有正侧、负侧的面为止；

所述第一多面体处理子单元、第二多面体处理子单元判断面在多面体的内或外的方法归结为判断面中的一个点是否在多面体的内或外，方法包括：将点与空间分区二叉树的每个节点的标准平面进行比较；若点在标准平面的正侧，则用正侧子节点继续判断，如果正侧没有子节点，则表示点在多面体外部；若点在标准平面的负侧，则用负侧子节点继续判断，如果负侧没有子节点，则表示点在多面体内部；若点在标准平面上，判断是否在节点的共面部分面中，如果在则认为是多面体内部，否则认为在多面体外部。