[发明专利]一种虚拟场景中的悬链线快速建模方法

权利要求书

1.一种虚拟场景中的悬链线快速建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：设定悬链线的基本外形参数，输入悬链线三维模型，构建生成初步模型；

S2：设置并调整悬链系数，将设置并调整后的悬链系数输入悬链线三维模型，获取呈现悬链线模型的大致外形，直至满足期望要求；

S3：基于符合期望要求的大致外形，自动生成悬链线模型并进行存储；

所述S1具体包括：

S1-1：在虚拟场景中获取悬链线的起点坐标和终点坐标，并输入悬链线三维模型；

S1-2：设置期望获得的悬链线模型半径，并将其输入悬链线三维模型；

S1-3：设置悬链线周向分段数，并将其输入悬链线三维模型；

S1-4：设置悬链线轴向分段数，并将其输入悬链线三维模型；

S1-5：设置悬链线材质参数，并将其输入悬链线三维模型；

S1-6：基于S1-1至S1-5中设置的悬链线的起点坐标和终点坐标，悬链线模型半径，悬链线周向分段数，悬链线轴向分段数和悬链线材质参数，生成连接悬链线起止点、分段数符合设置条件、材质符合设置要求的不带悬链线曲度的圆柱体三维模型，即初步模型；

S1-7：检查初步模型与期望初步模型的符合程度，重复S1-2至S1-6，直至初步模型满足要求；

所述S2具体包括：

S2-1：在悬链线方程的合理取值范围内调节悬链线系数a，并输入悬链线三维模型；

S2-2：依据悬链线的基本外形参数和悬链线系数，根据悬链线方程：

解算获得悬链线模型各控制截面圆心坐标；其中，x为控制截面圆心横坐标，y为控制截面圆心纵坐标，a为悬链系数，cosh为双曲余弦函数；

S2-3：依据解算出的各控制截面圆心坐标和基本外形参数，解算悬链线模型各控制截面圆形顶点坐标；

S2-4：在虚拟场景中将S2-3得出的各控制截面圆形顶点坐标以预览方式显示，呈现悬链线模型的大致外形；

S2-5：观察或测量悬链线模型大致外形是否满足期望要求，若不符合期望，则重复S2-1至S2-4，直至满足期望要求。

2.根据权利要求1所述的悬链线快速建模方法，其特征在于：所述S1-5中悬链线材质参数包括颜色、贴图、金属度、光滑度、材质类型中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的悬链线快速建模方法，其特征在于：所述S2-2中解算获得悬链线模型各控制截面圆心坐标的方法采用二分法。

4.根据权利要求3所述的悬链线快速建模方法，其特征在于：所述S2-4中以预览方式显示具体包括点、球体中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的悬链线快速建模方法，其特征在于，所述S3具体包括：

S3-1：在确认悬链线模型大致外形符合期望要求后，启动计算机图形学三维模型生成方法，依照悬链线模型各控制截面圆形顶点坐标绘制各个三角形面片，组成悬链线多边形网格模型；

S3-2：依据各控制截面圆形顶点坐标，计算各分段尺寸，以材质平铺无拉伸为目标，计算各顶点UV坐标并保存；

S3-3：根据悬链线多边形网格模型数据，重新计算悬链线多边形网格模型信息，平滑外观；

S3-4：将S1-5设置的悬链线材质参数赋予悬链线多边形网格模型，使悬链线多边形网格模型具有材质属性，达到期望的外观效果，并以文件形式保存。

6.根据权利要求5所述的悬链线快速建模方法，其特征在于，所述S3-3中的悬链线多边形网格模型信息包括法线、切线和边界中的至少一种。