[发明专利]立体几何模型展开图教绘方法及系统

权利要求书

1.一种立体几何模型展开图教绘方法，其特征在于，包括：

利用柔性金属丝弯折形成至少两条剖面轮廓线；

设定至少两条所述剖面轮廓线的几何位置关系；

指导学生手动测量所述至少两条剖面轮廓线上每个特征点的展长信息，并利用各个所述展长信息和所述几何位置关系绘制在预设平面内的第一展开图；

根据所述至少两条剖面轮廓线和所述几何位置关系在三维绘图软件中创建立体几何模型；

利用所述三维绘图软件将所述立体几何模型在所述预设平面内展开以形成第二展开图；

分析比较所述第一展开图和所述第二展开图以提升学生对立体几何模型展开图的认知；

其中，任意两条所述剖面轮廓线的剖向均相同。

2.根据权利要求1所述的立体几何模型展开图教绘方法，其特征在于，所述设定至少两条所述剖面轮廓线的几何位置关系包括：

设定三维坐标系，并确定原点坐标；

指定每条所述剖面轮廓线在所述三维坐标系中的位置信息；

根据每条所述位置信息计算对应的所述剖面轮廓线上的每个所述特征点的位置坐标；

将全部所述特征点的位置坐标汇总为一体以形成所述几何位置关系。

3.根据权利要求2所述的立体几何模型展开图教绘方法，其特征在于，所述指导学生手动测量所述至少两条剖面轮廓线上每个特征点的展长信息包括指导学生执行以下步骤：

在弯折形成所述剖面轮廓线的每条所述柔性金属丝上套设能弯折的透明刻度管；

将每个所述特征点标记在与其对应的所述透明刻度管的外壁面上；

沿所述剖面轮廓线的走向以起始的所述特征点为基准利用所述透明刻度管依次测量每个所述特征点与起始的所述特征点之间的距离以形成所述展长信息直至所述至少两条剖面轮廓线上的每个所述展长信息均测量完成；

其中，所述透明刻度管的内壁面和/或外壁面上设置有刻度尺，且在手动测量过程中能在所述透明刻度管的外壁面上对所述特征点进行标记。

4.根据权利要求2所述的立体几何模型展开图教绘方法，其特征在于，所述指导学生手动测量所述至少两条剖面轮廓线上每个特征点的展长信息包括指导学生执行以下步骤：

将每个所述特征点标记在与其对应的所述剖面轮廓线上；

沿所述柔性金属丝的中心轴线方向以起始的所述特征点为基准依次测量每个所述特征点与起始的所述特征点之间的距离以形成所述展长信息直至所述至少两条剖面轮廓线上的每个所述展长信息均测量完成。

5.根据权利要求4所述的立体几何模型展开图教绘方法，其特征在于，所述柔性金属丝上设置有刻度以能形成定栅，所述定栅能配合动栅以电子游标卡尺的测量原理测量任意两个相邻所述特征点之间的距离并在控制器中生成所述展长信息。

6.根据权利要求5所述的立体几何模型展开图教绘方法，其特征在于，在所述沿所述柔性金属丝的中心轴线方向以起始的所述特征点为基准依次测量每个所述特征点与起始的所述特征点之间的距离以形成所述展长信息直至所述至少两条剖面轮廓线上的每个所述展长信息均测量获取完成之前还包括：

将弯折形成所述剖面轮廓线的每条所述柔性金属丝拉直。

7.根据权利要求2所述的立体几何模型展开图教绘方法，其特征在于，所述根据所述至少两条剖面轮廓线和所述几何位置关系在三维绘图软件中创建立体几何模型包括：

采集所述至少两条剖面轮廓线的属性信息，并将其输入所述三维绘图软件中；

根据所述几何位置关系和相邻两条所述剖面轮廓线的所述属性信息创建原始立体模型；

利用所述三维绘图软件识别所述原始立体模型中的每个结构点；

基于所述特征点与所述结构点之间的距离不大于预设值，在该特征点与该结构点之间创建对应映射关系；

基于每个所述特征点有且仅有一个结构点与其对应，根据每个所述结构点所在的剖面轮廓线及其在该剖面轮廓线上的顺序对其进行编号；

根据多个所述特征点对所述原始立体模型进行裁剪以形成所述立体几何模型；

其中，所述立体几何模型中的每个所述结构点的编号信息中均包括该结构点分别在X平面、Y平面、Z平面的展长信息。