[发明专利]一种三维复杂产品爆炸图及爆炸动画智能生成方法

说明书

本发明提出一种三维复杂产品爆炸图及爆炸动画智能生成方法，通过S2分析、提取三维CAD模型装配结构信息，S3获取装配体中各零件的包围盒信息；S4计算装配体总体的包围盒信息；S5计算装配体中零件的爆炸方向和距离；S6判断各个零部件爆炸后是否干涉；S7检查是否干涉；循环步骤S5、S6，直至干涉检查通过，得到最终的各个零部件爆炸后的包围盒信息；最终生成爆炸图。本发明根据爆炸后的包围盒信息，判断每个包围盒是否干涉，解决了各个零部件爆炸不完全、爆炸位置不合理的技术难题。通过分别计算装配体中零件的爆炸方向和距离，使得到的各个零部件爆炸后的包围盒信息所对应的零部件在爆炸后结构紧凑、布局合理。

技术领域

本发明属于智能制造领域，具体的说是涉及一种复杂工业产品三维图形设计领域，尤其是一种三维复杂产品爆炸图及爆炸动画智能生成方法。

背景技术

复杂产品是指客户需求复杂、产品组成复杂、产品技术复杂、制造过程复杂、项目管理复杂的一类产品，如航空发动机、航天器、汽车、武器系统等。复杂产品通常包含大量零部件，为了揭示和分析其内部结构，表达零部件间的相对空间位置关系，装配设计人员需要构建新的视图，将装配体中的零部件按照指定的次序、方向和距离相互分离，这种视图称为爆炸图。

目前，国内大部分产品爆炸图的制作是通过一个个手动选择零件再拖动位置来制作爆炸图，效率很低。而国外的商业化三维CAD软件(如UG NX、Pro/E、DELMIA等)中的自动爆炸功能依赖于零部件间的配合约束信息，存在爆炸不完全、位置不合理、结构散乱等诸多问题，无法为实际工程所用。

发明内容

一种三维复杂产品爆炸图及爆炸动画智能生成方法，包括如下步骤：

S1，选择需要制作爆炸图及爆炸动画的复杂产品的三维CAD模型。

所述三维CAD模型为产品的三维设计图，包括各个零部件的外形轮廓、坐标系、尺寸、材料、颜色信息、装配结构信息；

所述装配结构信息包括零部件名称、零部件的装配顺序、层级以及层级顺序。

S2，分析、提取三维CAD模型装配结构信息，得到三维CAD模型的零部件名称、零部件的装配顺序和层级。

S3，获取装配体中各零件的包围盒信息；

运用包围盒信息获取组件，根据各零部件的外形轮廓获取三维CAD模型中每一个零部件的包围盒信息，每一个零部件均对应有一个包围盒。

S4，计算装配体总体的包围盒信息；对步骤S3中获得的每一个零部件的包围盒信息，计算总体的包围盒信息，总体的包围盒信息包括总体包围盒的尺寸信息、中心位置坐标；取各包围盒中心位置坐标的平均值作为总体包围盒的中心位置坐标。

S5，计算装配体中零件的爆炸方向和距离，得到装配体中各零件的爆炸方向和距离。

S6，判断各个零部件爆炸后是否干涉；根据每个零部件的包围盒信息，结合爆炸方向向量和爆炸距离，得到各个零部件爆炸后的包围盒信息；

爆炸方向向量*爆炸距离+每个零部件的包围盒信息＝各个零部件爆炸后的包围盒信息；

根据爆炸后的包围盒信息，判断每个包围盒是否干涉。

S7，检查是否干涉；若发生干涉，则返回S5，以爆炸后的包围盒信息为基点，再次计算各个零件的爆炸方向向量和各个零件的爆炸距离，再次给出一个新的爆炸后的包围盒信息；

如此，循环步骤S5、S6，直至干涉检查通过，得到最终的各个零部件爆炸后的包围盒信息。

S8，生成爆炸图；根据最终的各个零部件爆炸后的包围盒信息中的中心位置坐标以及对应零部件的外形轮廓生成爆炸图；

S9，生成爆炸动画；