[发明专利]一种获取紧凑型电子设备的支撑壳体可设计空间的方法

权利要求书

1.一种获取紧凑型电子设备的支撑壳体可设计空间的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对于紧凑型电子设备的支撑壳体模型，识别其单个矢量方向上的光照组合面并提取拓扑信息；

S2、基于支撑壳体模型拓扑信息构建用于填充支撑壳体光照组合面的孔洞和缝隙的曲面；

S3、将光照组合面合并为一张包络曲面；

S4、对紧凑型电子设备的堆叠组件模型进行网格化模型，再进行空间剖分生成体素模型；

S5、利用支撑壳体的包络曲面和堆叠组件的体素模型分别对ID面进行裁剪，裁剪后得到的空间即为包络曲面与ID面之间的可设计空间；所述ID面是指电子设备支撑壳体内放置堆叠组件和电池元器件的一层平面，其中包络曲面和ID面之间的用于支撑结构设计的空间称为可设计空间。

2.如权利要求1所述的一种获取紧凑型电子设备的支撑壳体可设计空间的方法，其特征在于，所述包络曲面是指能够保留电子设备一个或多个器件的特定方向上几何形状的曲面；包络曲面需要忽略缝隙、孔洞和内腔细节，其中所述特定方向是指与电子设备后壳背面同向的方向。

3.如权利要求2所述的一种获取紧凑型电子设备的支撑壳体可设计空间的方法，其特征在于，所述包络曲面通过布尔并运算合并得到。

4.如权利要求3所述的一种获取紧凑型电子设备的支撑壳体可设计空间的方法，其特征在于，所述堆叠组件模型是指在紧凑型电子设备的主板上，将功能组件和元器件通过排列、组合和堆叠方式得到的组合体。

5.如权利要求4所述的一种获取紧凑型电子设备的支撑壳体可设计空间的方法，其特征在于，步骤S2具体包括以下步骤：

S21 、对光照组合面中的孔洞区域，如果是单个曲面中的孔洞，通过提取该曲面的最外环，根据外环的拓扑信息重新生成曲面；如果是在多个曲面组合时所留的孔洞，基于模型的拓扑信息搜索孔洞的边界环，生成曲面填充；

S22 、对光照组合面中的缝隙区域，通过拾取器件模型上靠近缝隙的一侧边，得到一对配对边和配对边分别对应的起始端点和末尾端点，根据配对边的端点信息和曲面信息在对应端点之间建立桥接曲线，之后根据拾取的两条配对边和之后创建的两条桥接曲线，生成曲面填充；其中缝隙区域是电子设备支撑壳体与其他器件的间隙配合所产生，缝隙的两边是单独的器件模型。

6.如权利要求5所述的一种获取紧凑型电子设备的支撑壳体可设计空间的方法，其特征在于，步骤S3是对已经填充孔洞和缝隙区域的光照组合面，以边相邻和点相邻的形式组合，通过布尔并集运算，将边相邻或点相邻的曲面进行合并，得到一张曲面壳体，作为支撑壳体的包络曲面。

7.如权利要求6所述的一种获取紧凑型电子设备的支撑壳体可设计空间的方法，其特征在于，步骤S4是通过八叉树网格化算法将堆叠组件模型转化为体素模型。

8.如权利要求7所述的一种获取紧凑型电子设备的支撑壳体可设计空间的方法，其特征在于，所述八叉树网格化算法包括以下步骤：

S41 、转化模型：将堆叠组件模型转换为以三角面片描述的网格模型；

S42 、判定网格模型与体素的相交：八叉树的节点包括立方体、立方体与网格模型的三角面片存在相交、内含和相离这三种位置关系，其中相交存在面相交、边相交和点相交，提取步骤S41中网格模型中三角面片的拓扑信息，通过判断立方体是否与三角面片形成面相交或边相交，从而判断该节点是否与网格模型相交；

S43 、停止八叉树网格剖分，停止条件为设置八叉树叶子节点体素的最小长度单位和离散弧长参数控制剖分深度；体素的最小长度是指网格剖分的过程中表示体素的立方体边长的最小值，离散弧长是指在判断立方体与模型是否面相交时，需要把立方体的面离散为一系列等距的边进行判断，如果构成边相交，则认为立方体和模型是相交的，其中离散边之间的距离称为离散弧长参数；

S44 、通过递归计算完成网格剖分，得到体素模型。

9.如权利要求7所述的一种获取紧凑型电子设备的支撑壳体可设计空间的方法，其特征在于，步骤S5中，利用支撑壳体的包络曲面和ID面上放置的堆叠组件模型和电池器件，对ID面进行裁剪得到可设计空间。