类周期阵列结构的快速建模方法、装置和计算机设备制造方法及图纸

本申请属于电子信息技术领域，涉及一种类周期阵列结构的快速建模方法，包括：获取类周期阵列结构的建模任务；根据类周期阵列结构，设置基准参考单元和其余阵列单元；对基准参考单元进行表面三角网格剖分，得到离散数据集；离散数据集包括所有离散节点的三维空间直角坐标和所有离散网格的顶点编号；根据类周期阵列结构，选择空间变换坐标系；根据类周期阵列结构、基准参考单元和空间变换坐标系，对所有其余阵列单元相对于基准参考单元进行空间变换，并得到变换参数集；根据所有离散节点的三维空间直角坐标、所有离散网格的顶点编号和变换参数集，完成类周期阵列结构的建模。本申请能够对类周期阵列结构进行快速建模并高效存储。储。储。

【技术实现步骤摘要】
类周期阵列结构的快速建模方法、装置和计算机设备


[0001]本申请涉及电子信息
，特别是涉及一种类周期阵列结构的快速建模方法、装置和计算机设备。

技术介绍

[0002]阵列结构在阵列天线、电磁超材料等领域具有广泛的应用前景。针对阵列结构的几何建模与网格剖分是阵列结构仿真设计的基础和前提。当前，对于三维目标的几何建模，一种主流的方法是Delaunay三角化网格建模。该方法主要利用一系列微小的三角形网格实现对复杂三维目标的表面模拟。对于此种建模方法，通常需要存储所有离散节点的三维空间坐标和所有三角形网格的顶点编号。这两个文件是描述三维目标几何信息的唯一性文件，直接关系到对应目标三维建模的效率和精度。
[0003]对于一些大规模的阵列结构，由于其可分解的三角形网格很多，若直接存储所有阵列单元的离散节点坐标和三角面片顶点编号往往需要很大的数据量，不利于后续的数据读取和模型重建。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种类周期阵列结构的快速建模方法，能够对类周期阵列结构进行快速建模并高效存储。
[0005]一种类周期阵列结构的快速建模方法，包括：
[0006]获取类周期阵列结构的建模任务；
[0007]根据所述类周期阵列结构，设置基准参考单元和其余阵列单元；对所述基准参考单元进行三角表面网格剖分，得到离散数据集；所述离散数据集包括所有离散节点的三维空间直角坐标和所有离散网格的顶点编号；
[0008]根据所述类周期阵列结构，选择空间变换坐标系；
[0009]根据所述类周期阵列结构、所述基准参考单元和所述空间变换坐标系，对所有其余阵列单元相对于所述基准参考单元进行空间变换，并得到变换参数集；
[0010]根据所有离散节点的三维空间直角坐标、所有离散网格的顶点编号和所述变换参数集，完成类周期阵列结构的建模。
[0011]在一个实施例中，根据所述类周期阵列结构，选择空间变换坐标系包括：
[0012]根据所述类周期阵列结构的空间排布方式，选择空间变换坐标系；
[0013]当所述空间排布方式为平面阵列，选择空间变换坐标系为直角坐标系；当所述空间排布方式为柱面阵列，选择空间变换坐标系为柱坐标系；当所述空间排布方式为球面阵列，选择空间变换坐标系为球坐标系。
[0014]在一个实施例中，根据所述类周期阵列结构、所述基准参考单元和所述空间变换坐标系，对所有其余阵列单元相对于所述基准参考单元进行空间变换，并得到变换参数集包括：
[0015]根据所述基准参考单元和所述空间变换坐标系，设置所有其余阵列单元相对于所述基准参考单元进行空间变换的参考中心；
[0016]根据所述类周期阵列结构的空间变换关系，以所述参考中心为基准，标定所有其余阵列单元相对于所述基准参考单元进行空间变换的变换参数，并得到变换参数集。
[0017]在一个实施例中，根据所述基准参考单元和所述空间变换坐标系，设置所有其余阵列单元相对于所述基准参考单元进行空间变换的参考中心包括：
[0018]对于直角坐标系，以所述基准参考单元的几何中心作为所有其余阵列单元相对于所述基准参考单元进行空间变换的参考中心；
[0019]对于柱坐标系和球坐标系，将所有离散节点的直角坐标分别转化为柱坐标和球坐标，分别计算所述柱坐标和所述球坐标下所有离散节点的平均坐标值，并以所述平均坐标值作为基准参考单元沿坐标轴的中心点，得到所有其余阵列单元相对于所述基准参考单元进行空间变换的参考中心。
[0020]在一个实施例中，根据所述类周期阵列结构的空间变换关系，以所述参考中心为基准，标定所有其余阵列单元相对于所述基准参考单元进行空间变换的变换参数，并得到变换参数集包括：
[0021]所述类周期阵列结构的空间变换关系包括：平移、旋转和/或尺寸缩放；
[0022]对于平面阵列，设定所述类周期阵列结构所在平面为xoy面，则任一其余阵列单元相对于基准参考单元的变换参数为一个六维数组(Δx,Δy,φ
x
,φ
y
,α
x
,α
y
)；
[0023]其中，(Δx,Δy)为平移参数，分别表示其余阵列单元相对于基准参考单元在x轴和y轴方向的坐标偏移量；(φ
x
,φ
y
)为旋转参数，分别表示其余阵列单元相对于基准参考单元在x轴和y轴的空间夹角偏转量；(α
x
,α
y
)为尺寸缩放参数，分别表示其余阵列单元相对于基准参考单元沿x轴和y轴的几何长度比例因子；
[0024]所有其余阵列单元的变换参数构成变换参数集。
[0025]在一个实施例中，根据所述类周期阵列结构的空间变换关系，以所述参考中心为基准，标定所有其余阵列单元相对于所述基准参考单元进行空间变换的变换参数，并得到变换参数集还包括：
[0026]对于柱面阵列，任一其余阵列单元相对于基准参考单元的变换参数为一个四维数组(Δz,α
z
)；
[0027]其中，Δz为平移参数，表示其余阵列单元相对于基准参考单元沿柱面轴向的坐标偏移量；为旋转参数，表示其余阵列单元和基准参考单元两者的参考中心沿柱面周向的旋转角度；(α
z
)为尺寸缩放参数，分别表示其余阵列单元相对于基准参考单元沿柱面周向和轴向的几何长度比例因子。
[0028]在一个实施例中，根据所述类周期阵列结构的空间变换关系，以所述参考中心为基准，标定所有其余阵列单元相对于所述基准参考单元进行空间变换的变换参数，并得到变换参数集还包括：
[0029]对于球面阵列，任一其余阵列单元相对于基准参考单元的变换参数为一个四维数组(Δθ,α
θ
,)；
[0030]其中，平移参数不存在，(Δθ,)为旋转参数，分别表示其余阵列单元和基准参
考单元两者的参考中心沿球面经向和纬向的旋转角度；(α
θ
,)为尺寸缩放参数，分别表示其余阵列单元相对于基准参考单元沿球面经向和纬向的几何长度比例因子。
[0031]在一个实施例中，根据所有离散节点的三维空间直角坐标、所有离散网格的顶点编号和所述变换参数集，完成类周期阵列结构的建模包括：
[0032]根据所有离散节点的三维空间直角坐标和所述变换参数集，得到所有其余阵列单元的三维空间直角坐标；根据所有离散网格的顶点编号，得到所有其余阵列单元的顶点编号；
[0033]根据所有离散节点的三维空间直角坐标、所有离散网格的顶点编号、所有其余阵列单元的三维空间直角坐标以及所有其余阵列单元的顶点编号，完成类周期阵列结构的建模。
[0034]一种类周期阵列结构的快速建模装置，包括：
[0035]获取模块，用于获取类周期阵列结构的建模任务；
[0036]设置模块，用于根据所述类周期阵列结构，设置基准参考单元和其余阵列单元；对所述基准参考单元进行表面三角网格本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种类周期阵列结构的快速建模方法，其特征在于，包括：获取类周期阵列结构的建模任务；根据所述类周期阵列结构，设置基准参考单元和其余阵列单元；对所述基准参考单元进行表面三角网格剖分，得到离散数据集；所述离散数据集包括所有离散节点的三维空间直角坐标和所有离散网格的顶点编号；根据所述类周期阵列结构，选择空间变换坐标系；根据所述类周期阵列结构、所述基准参考单元和所述空间变换坐标系，对所有其余阵列单元相对于所述基准参考单元进行空间变换，并得到变换参数集；根据所有离散节点的三维空间直角坐标、所有离散网格的顶点编号和所述变换参数集，完成类周期阵列结构的建模。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述类周期阵列结构，选择空间变换坐标系包括：根据所述类周期阵列结构的空间排布方式，选择空间变换坐标系；当所述空间排布方式为平面阵列，选择空间变换坐标系为直角坐标系；当所述空间排布方式为柱面阵列，选择空间变换坐标系为柱坐标系；当所述空间排布方式为球面阵列，选择空间变换坐标系为球坐标系。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述类周期阵列结构、所述基准参考单元和所述空间变换坐标系，对所有其余阵列单元相对于所述基准参考单元进行空间变换，并得到变换参数集包括：根据所述基准参考单元和所述空间变换坐标系，设置所有其余阵列单元相对于所述基准参考单元进行空间变换的参考中心；根据所述类周期阵列结构的空间变换关系，以所述参考中心为基准，标定所有其余阵列单元相对于所述基准参考单元进行空间变换的变换参数，并得到变换参数集。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述基准参考单元和所述空间变换坐标系，设置所有其余阵列单元相对于所述基准参考单元进行空间变换的参考中心包括：对于直角坐标系，以所述基准参考单元的几何中心作为所有其余阵列单元相对于所述基准参考单元进行空间变换的参考中心；对于柱坐标系和球坐标系，将所有离散节点的直角坐标分别转化为柱坐标和球坐标，分别计算所述柱坐标和所述球坐标下所有离散节点的平均坐标值，并以所述平均坐标值作为基准参考单元沿坐标轴的中心点，得到所有其余阵列单元相对于所述基准参考单元进行空间变换的参考中心。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述类周期阵列结构的空间变换关系，以所述参考中心为基准，标定所有其余阵列单元相对于所述基准参考单元进行空间变换的变换参数，并得到变换参数集包括：所述类周期阵列结构的空间变换关系包括：平移、旋转和/或尺寸缩放；对于平面阵列，设定所述类周期阵列结构所在平面为xoy面，则任一其余阵列单元相对于基准参考单元的变换参数为一个六维数组(Δx,Δy,φ
x
,φ
y
,α
x
,α
y
)；其中，(Δx,Δy)为平移参数，分别表示其余阵列单元相对于基准参考单元在x轴和y轴方向的坐标偏移量；(φ
x
,φ
y
)为旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐延林，刘晨曦，查淞，林铭团，黄贤俊，刘培国，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：