[发明专利]一种幕墙设计构建单曲弯弧板块拟合双曲造型的方法

权利要求书

1.一种幕墙设计构建单曲弯弧板块拟合双曲造型的方法，其特征在于，包括按照如下顺序进行的步骤：

第一步、获得初步测量点数据：

模拟现实状态或现场测量单曲弯弧板块的测量点之间的直线距离，以单曲弯弧板块的外表面分格点作为测量点，得到两两测量点间的反馈尺寸；在曲面上以平行于弯曲柱面的轴向设置菱形板块的一条对角线e0或三角形板块的一条底线e0，获取对角线e0或底线e0一侧的测量点M到该对角线e0或该底线e0两端的直线段a0、b0的尺寸，对于菱形板块，获取菱形板块该对角线e0另一侧的测量点到该对角线e0两端的直线段c0、d0的直线距离尺寸；

第二步、确定板块弯弧半径：

利用随机优化算法从随机解出发，通过迭代寻找最优解，以单曲弯弧板块的弯弧半径作为变量，在不同板块变量独立变化下，以与原始曲面的误差和单曲弯弧板块缝间高度偏差的极小值作为优化方向，对每一块单曲弯弧板块的弯弧半径进行最优解运算，使拟合曲面在最贴近原始造型的情况下，不同弯弧半径的单曲弯弧板块缝间高度差最小；

第三步、根据板块弯弧半径进行板块找形运算，得到玻璃加工模型：

其步骤为：

一)、利用板块弯弧半径在一平面上绘制标准圆，垂直拉伸为标准圆柱；

二)、对于菱形板块，在所述标准圆柱的圆柱面上重合母线以第一步中的所述对角线e0或所述底线e0的长度确定一条线段e；

对于三角形板块，在所述标准圆的圆柱柱面上重合母线以第一步中的所述底线e0的长度确定一条线段e；

三)、在线段e一侧，以从第一步中获得的对应的一侧直线段a0、b0的尺寸作为两条玄长，与线段e一同构成三角形，确定三角形所述底线一侧的顶点与所述标准圆柱面重合时的一个三角形的两边a、b；

对于菱形板块，同样确定出线段e另一侧的与所述标准圆柱面重合的另一个三角形的顶点，以及与所述标准圆柱面重合的一个三角形的两边；

四)、将确定的三角形的两边a、b垂直投影到所述标准圆柱面上，用以裁剪柱面多余部分作为板块的装饰面；

五)、根据设计尺寸加厚所述装饰面，得到单曲弯弧板块的玻璃加工模型。

2.根据权利要求1所述的幕墙设计构建单曲弯弧板块拟合双曲造型的方法，其特征在于：在第二步中，单曲弯弧板块的弯弧半径按下述步骤确定：

A、选取运算单元：

观察分析整体造型，选取能通过旋转阵列无重复复原原始造型待分析区域的板块单元作为随机优化算法的运算单元，以降低整体运算量；

B、获取运算单元内原始双曲菱形弯弧方向的剖面线作为运算输入弧线；

C、定义变量：

以三点定弧的方式将B中输入弧线拟合为标准圆弧，其中选取B中输入弧线的起点及终点作为目标拟合圆弧的起点和终点，第三点的位置则作为变量可在输入圆弧除开起点及终点位置上任意移动；

D、拟合柱面的生成：

以拟合的圆弧沿着垂直于圆弧自身平面的方向形成柱面，并将原始板块边界投影至新生成的柱面上，剪切多余部分，获得拟合后的标准单曲板块。

3.根据权利要求1所述的幕墙设计构建单曲弯弧板块拟合双曲造型的方法，其特征在于：所述随机算法为遗传算法、模拟退火算法、粒子群算法、蚁群算法之一种。