[发明专利]一种用于三维线缆敷设过程动画生成的方法

说明书

本发明是一种用于三维线缆敷设过程动画生成的方法，属于线缆敷设领域，该方法利用工艺视图和视觉暂留效应将线缆敷设过程中截取的关键画面制作成视频动画，生成三维线缆敷设动画。在工艺视图创建方面，使用轴向包围盒技术排除表示装配模型中遮挡当前线缆位姿走向的刚性结构件，并创建线缆简化视图保存至模型中。在线缆敷设动画生成方面，将线缆的敷设过程处理成一系列离散的运动状态，使用位姿矩阵和齐次变换矩阵描述该运动状态在运动过程中的空间角度和位置的位姿信息。

技术领域

本发明涉及线缆敷设技术领域，更具体地说，它涉及一种用于三维线缆敷设过程动画生成的方法。

背景技术

视觉暂留(Persistence of vision，POV)是指人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，须经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。

线缆敷设是按照连接列表将不同的线缆接头与对应的电连接器进行安装固定。线缆与刚性结构件交叉排布，在进行线缆敷设时，刚性结构件会遮挡线缆的位姿走向以及连接线缆的电气元件，造成线缆敷设不准确、接触不良、短路、断路等故障而影响设备的电气元件。另外，在CREO2.0平台中，线缆束作为一个零件装配在模型中，一般的，线缆束包含整个模型的所有线缆，且线缆是以线缆特征的方式存在于模型中。因此，三位线缆敷设动画生成无法使用传统的零件装配动画生成的方法来实现。

发明内容

为克服现有技术在解决传统的零件装配动画生成方法无法生成三维线缆敷设动画以及线缆位姿走向被遮挡等不足等技术问题，本发明提供一种用于三维线缆敷设过程动画生成的方法，得到线缆敷设过程动画以指导现场装配，提高装配效率。

基于POV的三维线缆敷设过程动画生成方法，以截取线缆敷设关键画面的方式，并将图片制作成视频动画，生成了三维线缆敷设动画，对布线工人有很好的指导作用，提高了线缆以及产品的装配效率和质量，缩短产品研制周期。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于三维线缆敷设过程动画生成的方法，包括以下步骤：

步骤1、关键画面截取：遍历模型所有线缆组，选择一组需要进行敷设的线缆并激活其工艺视图，截取该组线缆当前状态下的关键画面并保存；

步骤2、将截取的关键画面进行处理，并放置指定目录；

步骤3、线缆敷设动画生成：遍历指定目录下的所有图片，创建一个空动画，将目录下的图片按照顺序写入空动画文件中，形成线缆敷设动画；

步骤3中线缆敷设过程的空间位姿描述的方法包括以下步骤：

步骤301：设线缆零件在A处的位姿矩阵为P_A,P_A的表达式为：

其中，(X_vi,Y_vi,Z_vi)表示线缆零件3个坐标轴的方向矢量，(X_s,Y_s,Z_s)表示线缆零件坐标系原点坐标值；

步骤302：当P_A经过一个变换矩阵后，线缆零件移动到B处，此时线缆零件在B出得位姿矩阵的计算公式为：

P_B＝P_AT_move (2)

其中，P_B为线缆零件运动在B位置处的位姿矩阵；T_move为4*4齐次变换矩阵：