使用网格数据作为特征的逆向建模方法技术

一种逆向建模方法，其使用网格数据作为特征，以允许通过遵循原始设计者的设计过程来进行逆向建模，所述方法包括如下步骤：检测任选的模型数据，设定模型数据作为特征，并建立已设定的网格数据的参考坐标系；建立工作面，已设定的网格数据的草图可以投射到所述工作面上；将网格数据的部分数据投射到工作面上；依据曲率分布，将投射到工作面上的数据划分成特征段，并生成所划分的段作为草图数据；以及从草图数据生成与网格数据形状相应的三维特征，并将所生成的三维特征存储起来作为模型数据，其中所述生成的草图数据和三维特征用参数彼此连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，具体地，涉及这样一种，其使用网格数据作为特征，使得可以通过遵循原始产品设计者使用三维CAD程序设计产品的过程，实施逆向建模。
技术介绍
如本领域中公知的那样，在利用CAD/CAM/CAE来操作数字产生系统时，不可避免地需要部件的数字模型，如三维CAD模型。具体地，在采用逆向工程进行复制工作的代表性领域中，通常包括手工制品、由于时间流逝而不再存有设计数据的旧制品、竞争对手的产品，等等。为了与现有的工作方案一起共同执行复制工作过程，必须将逆向工程的模型数据维持原样，以便在CAD系统中再次使用，而且必须确保产品质量以允许大规模生产。然而，获取既可以在实际生产位置上加以利用又可以确保产品质量的逆向工程数据并不容易。此外，与借助于实际生产过程而设计的CAD模型的数据相比，通过扫描产品或者部件而获取的数据可能存在着一定程度上的误差。此外，在扫描操作过程中，周围环境或扫描仪本身的误差率也可能改变数据。由于这些原因，从扫描数据生成三维CAD数据等实体模型数据非常困难，并且在一些情形中，也不可能从扫描数据生成实体模型。此外，在对原始模型进行扫描、用计算机模拟、物理加工以及手工改变的这些操作过程不断重复的情形中，数字模型的精确形状信息可能会在修改工作进行过程中失真，并且在设计的CAD模型与实际的原始模型之间还会引起差别。此外，从扫描数据检测到的模型数据，或是借助于模型的曲面拟合等方法而检测到的模型数据，这样的模型数据在参数上并无相互联系，因此，当用户输入新的数字信息或者校正错误的模型数据时，只有数据中相应的特定部分才发生改变或被校正，而与该特定部分相联的其他部分不会发生改变或被校正。此外，基于曲线进行修补的方法是这样一种技术，其能容易地形成曲线网络，因而是执行曲线处理工作中所必需的技术。曲线提取具有自动生成曲线的功能。曲线提取的优点是在曲线网络上执行操作时可以节省时间，但是也会导致如下问题，即，用户必须指定各曲线作为网络曲线。此外，必须在网格上描绘曲线网络。尽管这样的操作可以构建出所需的曲线网络，但是需要更长时间和技术诀窍，而且，由于不能确保参数化，因此很难进行再设计或校正工作。自动表面修补的优点在于，仅检测网格数据的外表面就能获得精确的形状信息，但是，很难校正所生成的表面。另外，由于产生了大量修补，因此很难调整表面的质量。此外，尽管自动生成曲线网络有着方便的一面，但是，由于修改曲线十分困难，因此需要大量的精力和时间，而且，由于不能确保参数化，因此很难进行再设计或校正工作。
技术实现思路
因此，本专利技术的提出就是为了解决现有技术中出现的上述问题，本专利技术的一个目的在于提供一种，其使用任选的网格数据作为特征，使得通过遵循原始产品设计者使用三维CAD程序设计产品的过程，就能实施逆向建模。为了实现上述目的，依照本专利技术的一个方面，提供一种逆向建模方法，其使用网格数据作为特征，以允许通过遵循原始设计者的设计过程来实施逆向建模，所述方法包括如下步骤a)检测任选的模型数据，设定模型数据作为特征，并建立已设定的网格数据的参考坐标系；b)建立工作面，已设定的网格数据的草图可以投射到所述工作面上；c)将网格数据的部分数据投射到绘制草图用的工作面上；d)依据曲率分布，将投射到绘制草图用的工作面上的数据划分成特征段，并生成所划分的段作为草图数据；以及e)从草图数据生成与网格数据形状相应的三维特征，并将所生成的三维特征存储起来作为模型数据，其中，所述生成的草图数据和三维特征用参数彼此连接。依照本专利技术的另一个方面，所述方法还包括如下步骤当用户请求生成网格数据的表面时，通过加入由用户指定的网格数据的表面生成区域作为特征，生成表面；以及通过对所述生成的表面以及由步骤e)生成的三维特征执行剪切、修剪和合并中的至少一个，生成模型数据，并将所生成的模型数据存储起来。依照本专利技术的另一个方面，通过基于用户输入的坐标信息建立网格数据的坐标系，或者基于网格数据的曲率分布和与曲率分布相应的几何形状建立坐标系，建立步骤a)中的参考坐标系。依照本专利技术的另一个方面，步骤e)的三维特征通过执行从下组中选出的至少一个实体建模操作而产生挤出、圆角、倒角、旋转、草图、镜像、图案、布尔变量、扫描、匹配以及描绘。依照本专利技术的另一个方面，在输入与所述任选网格数据具有类似形状的网格数据时，通过建立与在步骤a)中已建立的任选网格数据的相同坐标系，按照与所述任选网格数据进行逆向建模的相同过程，重建所述具有类似形状的网格数据。依照本专利技术的另一个方面，在步骤d)中划分的每个段包括从下组中选出的一个直线、圆、弧、自由曲线、矩形、多边形以及槽。依照本专利技术的另一个方面，按照各段之间的连接而建立约束条件和数字信息，将所述各段用参数彼此连接。依照本专利技术的另一个方面，所述约束条件和数字信息是从二维投射部分数据的特征段拟合的条件，所述二维投射部分数据的特征段包括直线、圆、弧、自由曲线、矩形、多边形以及槽，或者，所述约束条件和数字信息是由用户设定的以满足特征段之间的垂直度、水平度、平行度、斜度、接点、固定、一致性、相同直线、同心度、相同半径以及相同距离中的至少一个条件。依照本专利技术的另一个方面，所述特征段是依照各特征段之间的内部公差自动建立的，或者是通过用户输入的数据手工建立或校正的。依照本专利技术的另一个方面，当被划分成各段的网格数据发生改变时，所述网格数据的发生改变的段和与所述发生改变的段参数连接的其他段进行自动重建。依照本专利技术的另一个方面，由所述自动重建获得的最终结果进行自动更新。为了实现上述目的，依照本专利技术的另一个方面，提供一种逆向建模方法，其使用网格数据作为特征，以允许通过遵循原始设计者的设计过程来实施逆向建模，所述方法包括如下步骤i)检测任选的模型数据，设定模型数据作为特征，并建立已设定的网格数据的参考坐标系；ii)获得网格数据的曲率分布，基于所述曲率分布将网格数据的几何信息分类，并依据所分类的几何信息将网格数据划分成特征区域；iii)建立工作面，已被划分成特征区域的网格数据的草图可以投射到所述工作面上；iv)将网格数据的部分数据投射到绘制草图用的工作面上，依据曲率分布，将投射到绘制草图用的工作面上的数据划分成特征段，并生成所划分的段作为草图数据；以及v)基于所述草图数据和在步骤ii)中划分的网格数据的特征区域，生成反映网格数据形状的三维特征，其中，所述生成的草图数据和三维特征用参数彼此连接。依照本专利技术的另一个方面，所述方法还包括如下步骤当用户请求生成网格数据的表面时，通过加入由用户指定的网格数据的表面生成区域作为特征，生成表面；以及通过对所述生成的表面以及由步骤v)生成的三维特征执行剪切、修剪和合并中的至少一个，生成模型数据，并将所生成的模型数据存储起来。依照本专利技术的另一个方面，通过基于用户输入的坐标信息建立网格数据的坐标系，或者基于网格数据的曲率分布和与曲率分布相应的几何形状建立坐标系，建立步骤i)中的参考坐标系。依照本专利技术的另一个方面，在步骤ii)中划分的特征区域可以根据用户的重新划分请求而重新划分。依照本专利技术的另一个方面，依据曲率分布，在步骤ii)中划分的特征区域显示为具有不同颜色的几何信息。依照本专利技术的另一个方面，生成步骤v)中的、反映网格数据形状的三维特征，直到构成所述特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆向建模方法，其使用网格数据作为特征，以允许通过遵循原始设计者的设计过程来进行逆向建模，所述方法包括如下步骤：ａ）检测任选的模型数据，设定模型数据作为特征，并建立已设定的网格数据的参考坐标系；ｂ）建立工作面，已设定的网格 数据的草图可以投射到所述工作面上；ｃ）将网格数据的部分数据投射到绘制草图用的工作面上；ｄ）依据曲率分布，将投射到绘制草图用的工作面上的数据划分成特征段，并生成所划分的段作为草图数据；以及ｅ）从草图数据生成与网格数据形 状相应的三维特征，并将所生成的三维特征存储起来作为模型数据，其中，所述生成的草图数据和三维特征用参数彼此连接。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴奭勋，李东勋，赵成旭，姜东和，徐俊浩，
申请(专利权)人：乐必峰软件公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]