[发明专利]一种复杂块石的闵可夫斯基和几何形体生成方法及系统

权利要求书

1.一种复杂块石的闵可夫斯基和几何形体生成方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：根据预设的块石信息生成所有的复杂块石模型；

步骤2：向外扩展所述块石模型，得到闵可夫斯基和几何形体；

步骤3：读取所述闵可夫斯基和几何形体的节点和三角面信息，修复所述几何形体，得到修复后的模型；

步骤4：重新划分网格，优化所述修复后的模型，得到复杂块石的高质量闵可夫斯基和几何形体。

2.根据权利要求1所述的一种复杂块石的闵可夫斯基和几何形体生成方法，其特征在于，步骤1中，所述预设的块石信息包括：各块石粒径区间、块石长短轴径比信息、块石半径波动参数和块石角度波动参数；

根据级配曲线划分不同的块石粒径区间；

根据所述块石半径波动参数和所述块石角度波动参数控制块石均匀性；

根据所述块石长短轴径比将生成后的块石沿着Z轴伸长相应的比例。

3.根据权利要求1所述的一种复杂块石的闵可夫斯基和几何形体生成方法，其特征在于，步骤2中，所述向外扩展所述块石模型的具体过程包括：采用闵可夫斯基和算法，以各个块石模型每个面的法向量向块石外部扩展距离d，得到闵可夫斯基和几何形体每个面的法向量及块石节点坐标信息；其中，d＝D/2，D表示相邻块石之间最小间距。

4.根据权利要求1所述的一种复杂块石的闵可夫斯基和几何形体生成方法，其特征在于，步骤3中，所述修复所述几何形体，包括：调用Python里的pymeshfix库修复扩展后的块石模型中的不封闭面。

5.根据权利要求1所述的一种复杂块石的闵可夫斯基和几何形体生成方法，其特征在于，步骤4中，优化所述修复后的模型包括：对所述修复后的模型设定更多的块石节点数和块石面数，重新划分网格。

6.根据权利要求1所述的一种复杂块石的闵可夫斯基和几何形体生成方法，其特征在于，还包括：步骤5、根据所有的复杂块石的高质量闵可夫斯基和几何形体，采用离散单元法模拟碰撞，生成块石模型随机分布的土石混合物模型。

7.一种复杂块石的闵可夫斯基和几何形体生成系统，其特征在于，包括：

生成单元，用于根据预设的块石信息生成复杂块石模型；

扩展单元，用于扩展所述块石模型，得到闵可夫斯基和几何形体；

修复单元，用于读取所述闵可夫斯基和几何形体的节点和三角面信息，并修复所述几何形体；

优化单元，用于重新划分网格，优化修复后的块石模型；

模拟碰撞单元，用于对所有优化后的块石模型采用离散单元法模拟碰撞；

存储单元，用于存储所述生成单元、所述扩展单元、所述修复单元和所述优化单元处理后的各块石模型信息。

8.根据权利要求7所述的一种复杂块石的闵可夫斯基和几何形体生成系统，其特征在于，所述生成单元中，预设的块石信息包括：各块石粒径区间、块石长短轴径比信息、块石半径波动参数和块石角度波动参数；

根据级配曲线划分不同的块石粒径区间；

所述块石半径波动参数和所述块石角度波动参数用于控制块石均匀性；

所述块石长短轴径比用于将生成后的块石沿着Z轴伸长相应的比例。