[发明专利]一种基于DXF的复杂薄板轮廓拓扑重构方法

权利要求书

1.一种基于DXF的复杂薄板轮廓拓扑重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，从DXF格式的激光切割排料图获取排料数据，将排料数据中的图元信息存储到轮廓数组和邻接表中；

步骤2，根据图元信息判断激光切割排料图是否存在矩形边框，如果存在，去除边框；同时通过判断邻接表中顶点的度去除引入线和引出线；

步骤3，基于邻接表，寻找连通分量并分别建立生成树和对应余树，通过生成树和余树搜索所有的最小独立闭合环，将所有的最小独立闭合环存储在轮廓数组中；

步骤4，通过点是否在多边形中的方法判断轮廓数组中所有轮廓的包含关系，计算所有轮廓的深度；根据轮廓的包含关系，从外向内进行拓扑重构，直至所有的轮廓被重构完，拓扑重构结束。

2.根据权利要求1所述的一种基于DXF的复杂薄板轮廓拓扑重构方法，其特征在于，步骤1中，将排料数据中的图元信息存储到轮廓数组和邻接表中的过程为：

步骤1.1，建立轮廓数组存储待切割板料的轮廓，建立邻接表存储图；

步骤1.2，从DXF文件中读取一个组码和对应组值，若组值为ENTITIES，则再读取一个组码和对应组值，执行步骤1.3；若组值为EOF，说明已到文件结尾，执行步骤1.7；否则重复该步骤；

步骤1.3，若组值为圆，执行步骤1.4；若组值为直线，执行步骤1.5；若组值为弧线，执行步骤1.6；若组值为ENDSEC，执行步骤1.7；

步骤1.4，读取一个圆的数据，将所述圆转化为封闭的多边形集合，将所述多边形集合存储到轮廓数组，接着再读取一个组码和对应组值，执行步骤1.3；

步骤1.5，读取一个直线的数据，将所述直线以线段的形式存储到邻接表，接着再读取一个组码和对应组值，执行步骤1.3；

步骤1.6，读取一个弧线的数据，将所述弧线转化为若干条线段，将所述线段依次存储到邻接表，接着再读取一个组码和对应组值，执行步骤1.3；

步骤1.7，读取流程结束，关闭DXF文件。

3.根据权利要求1所述的一种基于DXF的复杂薄板轮廓拓扑重构方法，其特征在于，步骤2中，判断激光切割排料图四个角的顶点是否能够组成矩形的过程为：

(1)创建边界数组储存边界点，搜索图中所有顶点，将最左下角、最左上角、最右上角、最右下角的四个顶点依次存入边界数组中；

(2)判断四个边界点是否为矩形四个顶点；

(3)判断四个边界点是否首尾相连构成矩形；

(4)如果同时满足步骤(2)和步骤(3)的所有条件，则四个顶点构成了板材边框，遍历边界数组，删除每一个顶点的邻接边，将顶点的度设为0。

4.根据权利要求3所述的一种基于DXF的复杂薄板轮廓拓扑重构方法，其特征在于，步骤(2)中，通过比较四个顶点的坐标值，判断四个边界点是否为矩形。

5.根据权利要求3所述的一种基于DXF的复杂薄板轮廓拓扑重构方法，其特征在于，步骤(3)中，通过判断四个顶点之间是否有邻接边判断四个边界点首尾相连后是否能够构成矩形。

6.根据权利要求1所述的一种基于DXF的复杂薄板轮廓拓扑重构方法，其特征在于，步骤2中，去除引入线和引出线的具体过程为：

(1)创建队列存储引入线和引出线；

(2)遍历邻接表中的所有顶点，将度为1的顶点插入至队列中；

(3)若队列不为空，将头部元素出队，删除头部元素属于的边，将所述边另一端点的度减去1，若另一端点的度也为1，将所述另一端点插入至队列；

(4)若队列为空，算法流程结束，否则执行步骤(3)。