[发明专利]设计3D模型对象

说明书

提供了一种用于设计3D模型对象的计算机实现方法。所述方法包括：提供(S10)控制细分曲面的基础网格。所述细分曲面对所述3D模型对象进行建模。所述方法还包括提供(S20)由所述基础网格的连接边组成的折线，以及定义(S30)包括所述折线的末端的折线的平滑部分，以及在所述平滑部分上游的折线的尖锐部分。所述方法还包括：将与所述折线邻近的网格的表面转换(S40)成近似于所述细分曲面的参数分片。所述分片具有穿过所述折线的尖锐部分的G0连接，并且所述分片具有穿过所述折线的平滑部分的Gi连接，其中，i是大于或等于1的整数。这种方法改进了由细分曲面建模的3D模型对象的设计。

技术领域

本发明涉及计算机程序和系统领域，并且更具体地涉及一种用于设计由细分曲面建模的3D模型对象的方法、系统和程序。

背景技术

市场上已经为对象的设计、工程和制造提供了多种系统和程序。CAD是计算机辅助设计的首字母缩写词，例如，其涉及用于设计对象的软件解决方案。CAE是计算机辅助工程的首字母缩写词，例如，其涉及用于仿真未来产品的物理行为的软件解决方案。CAM是计算机辅助制造的首字母缩写词，例如，其涉及用于定义制造过程与操作的软件解决方案。在这样的系统中，图形用户界面(GUI)对于技术的效率扮演着重要角色。可以将这些技术嵌入产品生命周期管理(PLM)系统中。PLM指的是一种商业策略，其帮助公司分享产品数据、实施共同过程、以及调整产品从概念到它们生命结束的发展历程的集团知识，跨越了扩展型企业的概念。

由Dassault Systems提供的PLM解决方案(商标为CATIA、ENOVIA和DELMIA)提供了组织产品工程知识的工程中心(hub)，管理制造工程知识的制造中心，以及使企业能够集成并连接到工程中心和制造中心的企业中心。整个系统一起提供了一种开放式对象模型，其将产品、过程、资源链接在一起，以实现动态的、基于知识的产品创造和决策支持，这推动了优化的产品定义、制造准备、生产和服务。

通常，通过3D曲面建模由上述系统设计的对象。曲面的交互式设计的现有解决方案主要包括两种技术。

一方面，许多解决方案是基于非常受欢迎的非均匀有理B样条曲面(NURBS)的，例如，存在于以下论文中的那些：

-Bézier,P.(1987).Courbes et surfaces.Paris,Hermès；

-Casteljau,P.D.(1985).Formesà.Paris,Hermès；

-Farin,G.(1993),Curves and surfaces for computer aided geometricdesign；a practical guide.San Diego,USA,Academic Press Professional,Inc；或者

-Piegl,L.L.,Tiller W.(1996),The NURBS book.Springer。

主要地，通过控制点的矩形网格与其他参数一起定义NURBS曲面，以管理平滑度。一旦设定了平滑度参数，为了改变曲面的形状，用户移动控制点，这反过来改变了曲面的形状。换句话说，控制点是编辑曲面的中间工具。合成曲面是多项或有理分片(patch)的矩形拼凑物(patchwork)。本质上，分片曲面特征是矩形拓扑，通过4条边进行划界。这种模型非常流行，这是因为控制点和合成曲面之间的关系是非常自然和直观的。此外，控制点的局部影响允许用户在曲面上设计局部细节。

另一方面，许多解决方案是基于细分曲面的，例如，存在于以下论文中的那些：

-E.Catmull and J.Clark,Recursively generated B-spline surfaces onarbitrary topological meshes.Computer-Aided Design,10:350-355,1978年7月；