[发明专利]一种基于直骨架的屋顶造体方法及系统

权利要求书

1.一种基于直骨架的屋顶造体方法，其特征在于，所述基于直骨架的屋顶造体方法包括：

步骤1、获取用于造体的原始迹线，根据屋檐结构以及原始迹线生成屋顶的顶面迹线和底面迹线，包括：

若屋檐结构为竖直，则将原始迹线作为生成屋顶顶面直骨架的顶面迹线，以顶面迹线为基础结合屋顶厚度对各迹线边进行水平偏移，按照偏移后的迹线边得到新的封闭迹线作为生成屋顶底面直骨架的底面迹线；

若屋檐结构为水平，则将原始迹线作为生成屋顶顶面直骨架的顶面迹线，以顶面迹线为基础结合屋顶厚度对各迹线边进行水平偏移，按照偏移后的迹线边得到新的封闭迹线作为生成屋顶底面直骨架的底面迹线；

若屋檐结构为正交，则将原始迹线作为生成屋顶底面直骨架的底面迹线，以底面迹线为基础结合屋顶厚度对各迹线边进行水平偏移，按照偏移后的迹线边得到新的封闭迹线作为生成屋顶顶面直骨架的顶面迹线；

步骤2、基于顶面迹线和底面迹线生成顶面直骨架和底面直骨架；

步骤3、判断原始迹线是否包含山墙，若不包含山墙则直接进入下一步；否则对顶面直骨架和底面直骨架的山墙位置进行优化调整；

步骤4、以顶面直骨架和顶面迹线生成顶面，以底面直骨架和底面迹线生成底面；

步骤5、在顶面和底面之间生成侧面；

步骤6、若屋檐结构为竖直或水平，则对顶面迹线和底面迹线所围成的区域做布尔减操作得到2D补面，再将2D补面映射至顶面和底面上得到3D补面；

步骤7、将得到的顶面、底面、侧面和3D补面合并为一个封闭的壳作为屋顶体。

2.如权利要求1所述的基于直骨架的屋顶造体方法，其特征在于，所述若屋檐结构为竖直，则将原始迹线作为生成屋顶顶面直骨架的顶面迹线，以顶面迹线为基础结合屋顶厚度对各迹线边进行水平偏移，包括：

遍历顶面迹线得到顶面迹线中坡度最小的迹线边的坡度θ；

令屋顶厚度为t，则生成顶面时向上偏移的距离h为h＝t/cosθ；

遍历顶面迹线中的每条迹线边，若迹线边的坡度为α，则当前迹线边水平偏移的偏移距离offset为offset＝(t/sinα)-(h/tanα)；

若当前遍历的迹线为外环迹线，则将迹线边向内水平偏移offset；若当前遍历的迹线为内环迹线，则将迹线边向外水平偏移offset。

3.如权利要求1所述的基于直骨架的屋顶造体方法，其特征在于，所述若屋檐结构为水平，则将原始迹线作为生成屋顶顶面直骨架的顶面迹线，以顶面迹线为基础结合屋顶厚度对各迹线边进行水平偏移，包括：

令屋顶厚度为t；

遍历顶面迹线中的每条迹线边，若迹线边的坡度为α，则当前迹线边水平偏移的偏移距离offset为offset＝t/sinα；

若当前遍历的迹线为外环迹线，则将迹线边向内水平偏移offset；若当前遍历的迹线为内环迹线，则将迹线边向外水平偏移offset。

4.如权利要求1所述的基于直骨架的屋顶造体方法，其特征在于，所述若屋檐结构为正交，则将原始迹线作为生成屋顶底面直骨架的底面迹线，以底面迹线为基础结合屋顶厚度对各迹线边进行水平偏移，包括：

令屋顶厚度为t；

遍历底面迹线中的每条迹线边，若迹线边的坡度为α，则当前迹线边水平偏移的偏移距离offset为offset＝t*sinα，生成顶面时该迹线边所在坡面向上偏移的距离h为h＝t*cosα；

若当前遍历的迹线为外环迹线，则将迹线边向外水平偏移offset；若当前遍历的迹线为内环迹线，则将迹线边向内水平偏移offset。

5.如权利要求1所述的基于直骨架的屋顶造体方法，其特征在于，若原始迹线中包含独立的迹线边所代表的山墙，则所述对顶面直骨架和底面直骨架的山墙位置进行优化调整，包括：

确定原始迹线中坡度为90度的迹线边；

取包括该迹线边以及最接近的直骨架点的最小封闭环；

遍历最小封闭环中的直骨架点，取直骨架中以遍历得到的直骨架点为端点但不属于最小封闭环的直骨架边；

将获取的直骨架边进行延伸，取延伸后与坡度为90度的迹线边相交的交点替代遍历得到的直骨架点作为新的直骨架点。