[发明专利]一种适用于三角网格模型的快速截面轮廓生成方法

权利要求书

1.一种适用于三角网格模型的快速截面轮廓生成方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤A：三角网格模型的网格面片与截平面求交生成截面交点，获取截面交点的坐标，并将截面交点坐标存储在截面交点点集P_i＝{p₁，p₂，...，p_i}中，i表示截面交点个数；

步骤B：对截面交点所在边的两个顶点进行检索，将所有检索到的顶点存储于顶点集合V[j]＝{v₁，...，v_k}，其中k表示不同顶点的个数且与网格面片的几何空间关系有关并不可计算，j表示该集合的顶点个数，且j＝2i；

步骤C：按照步骤B中的顶点检索次数r对顶点集合V[j]＝{v₁，...，v_k}进行分类得到顶点检索次数不同的顶点集合Vr；

步骤D：根据顶点集合Vr生成模型轮廓线。

2.根据权利要求1所述一种适用于三角网格模型的快速截面轮廓生成方法，其特征在于：

在步骤C中，按照步骤B中的顶点检索次数r对顶点集合V[j]＝{v₁，...，v_k}进行分类的具体步骤如下：

包括分类得到顶点检索次数r＝1的顶点集合Vr＝1；

顶点检索次数r＝2的顶点集合Vr＝2；

顶点检索次数r＞2的顶点集合Vr＞2。

3.根据权利要求2所述一种适用于三角网格模型的快速截面轮廓生成方法，其特征在于：

在步骤D中，根据顶点集合Vr生成模型轮廓线的具体步骤如下：

对顶点检索次数r＝1的顶点集合Vr＝1不进行处理；

对顶点检索次数r＝2的顶点集合Vr＝2的顶点依次反向搜索，检索Vr＝2的顶点的两个截面交点，并进行逐一连线，生成部分模型轮廓线；

对顶点检索次数r＞2的顶点集合Vr＞2的顶点依次进行模型轮廓线生成，最终连接所有截面交点生成完整的模型轮廓线。

4.根据权利要求3所述一种适用于三角网格模型的快速截面轮廓生成方法，其特征在于：

对顶点检索次数r＞2的顶点集合Vr＞2的顶点依次进行模型轮廓线生成，最终连接所有截面交点生成完整的模型轮廓线的具体步骤如下：

步骤一：在顶点检索次数r＞2的顶点集合中选取顶点及该顶点对应的截面交点集合，选择截面交点集合中未进行处理的一个顶点，反向搜索当前选中顶点对应的多个截面交点，分别搜索对应的多个截面交点的另一个顶点，得到另一个顶点集合；

步骤二：依次判断另一个顶点集合中的相互两个顶点是否属于网格面片的一条边，若是，则记录属于同一条边的两个顶点信息，得到属于同一条边的两个顶点集合；

步骤三：在属于同一条边的两个顶点集合中，反向搜索属于同一条边的两个顶点的两个截面交点，依次连接这两个截面交点，生成模型轮廓。

5.根据权利要求1所述一种适用于三角网格模型的快速截面轮廓生成方法，其特征在于：

在步骤A中，获取截面交点的坐标的具体步骤如下：

包括使用公式一和公式二获取截面交点的坐标：

公式一：

其中，

公式二：

其中：

在公式一和公式二中：

包括网格面片的三个顶点坐标分别为V₁(x₁，y₁，z₁)、V₂(x₂，y₂，z₂)、V₃(x₃，y₃，z₃)，网格面片与截平面的两个交点坐标分别为P_a(x_a，y_a，z_a)和P_b(x_b，y_b，z_b)。

6.根据权利要求1所述一种适用于三角网格模型的快速截面轮廓生成方法，其特征在于：

在步骤A中，对三角网格模型的网格面片与截平面求交生成截面交点包括确定三角网格模型的网格面片与截平面的位置关系；

三角网格模型的网格面片与截平面的位置关系包括如下位置关系：

位置关系一：网格面片与截平面不相交，网格面片的三个顶点均在截平面的一侧；

位置关系二：网格面片与截平面相交于一个顶点，网格面片的一个顶点位于截平面上，其余顶点均在截平面的一侧；

位置关系三：网格面片的一条边与截平面重合，网格面片的一条边位于截平面上；

位置关系四：网格面片与截平面相交于两点，网格面片的两个顶点分别位于截平面的两侧；

根据三角网格模型的网格面片与截平面的位置关系将网格面片与截平面的求交操作处理为网格面片的两条边与截平面相交并生成两个截面交点。