[发明专利]一种在物体表面涂刷涂层的仿真方法及装置

摘要

本发明属于三维仿真领域，本发明公开了一种在物体表面涂刷涂层的仿真方法及装置，所述方法包括获取深度值、划分值以及最小查找值，选取参考面、待涂刷面以及涂刷区域，根据所述划分值将所述涂刷区域划分为多个单元，获得单元顶点投影到待涂刷面的投影点，并获得所述单元投影到物体表面的单元投影区，根据参考面、深度值、最小查找值以及投影点判断所述单元投影区是否位于待涂刷面，并根据判断结果获得涂刷面，仿真涂刷所述涂刷面；所述装置与所述方法相对应，所述装置包括数据读取模块、单元获取模块、涂刷面获取模块、涂刷仿真模块。本发明用于实现了模拟仿真涂刷物体表面的活动，从而提高效率。

主权项

1.一种在物体表面涂刷涂层的仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取深度值、划分值以及最小查找值，选取参考面、待涂刷面以及涂刷区域，所述涂刷区域在物体表面的投影区域与所述待涂刷面部分重合，所述参考面为平面，所述待涂刷面为物体表面上的平面或曲面；

S2、根据所述划分值将所述涂刷区域划分为多个单元，获得单元顶点投影到待涂刷面的投影点，并获得所述单元投影到物体表面的单元投影区，所述划分值为横向划分所述涂刷区域的间隔值和纵向划分所述涂刷区域的间隔值，所述单元为四边形单元或三角形单元；

S3、根据参考面、深度值、最小查找值以及投影点判断所述单元投影区是否位于待涂刷面，并根据判断结果获得涂刷面，所述涂刷面为所述涂刷区域在物体表面的投影区域与所述待涂刷面重合的部分，所述参考面作为判断所述单元顶点的投影点是否在待涂刷面的参照；

S4、仿真涂刷所述涂刷面。

2.如权利要求1所述的在物体表面涂刷涂层的仿真方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31、判断是否有未执行步骤S32的单元，是则进入步骤S32，否则进入步骤S34；

S32、选取任意一个判定为未执行步骤S32的单元，判断该单元的面积是否小于所述最小查找值，是则判定该单元投影区位于待涂刷面，并将该单元投影区积累到涂刷面，返回步骤S31，否则进入步骤S33；

S33、根据所述参考面、深度值以及投影点判断该单元投影区是否部分位于待涂刷面，是则获得该单元投影区位于待涂刷面的部分，并将该单元投影区位于待涂刷面的部分积累到涂刷面，返回步骤S31；否则放弃该单元，返回步骤S31；

S34、获得涂刷面。

3.如权利要求2所述的在物体表面涂刷涂层的仿真方法，其特征在于，所述步骤S33具体包括：

获得该单元的每个顶点的投影点，并获得每个顶点的投影点到所述参考面的距离值，判断该单元是否每个顶点的投影点到所述参考面的距离值均小于等于所述深度值，是则判定该单元投影区部分位于待涂刷面，并根据该单元的相邻的两条边的中点以及这两条边的垂线将该单元划分为多个单元，返回步骤S31，否则判定该单元投影区不位于待涂刷面，并放弃该单元，返回步骤S31。

4.如权利要求2所述的在物体表面涂刷涂层的仿真方法，其特征在于，所述步骤S33具体包括：

S331、判断该单元是否为四边形单元；是则进入步骤S332，否则进入步骤S334；

S332、获得该四边形单元的四个顶点的投影点，并获得四个顶点的投影点到所述参考面的距离值，判断该四边形单元是否四个顶点的投影点到所述参考面的距离值均小于等于所述深度值，是则判定该四边形单元投影区部分位于待涂刷面，并根据该四边形单元的相邻的两条边的中点以及这两条边的垂线将该单元划分为多个单元，返回步骤S31，否则判断该四边形单元是否三个顶点的投影点到所述参考面的距离值是否均小于等于所述深度值，是则获得到所述参考面的距离值小于等于所述深度值的三个投影点对应的顶点构成的三角形单元，进入步骤S333，否则放弃该四边形单元，返回步骤S31；

S333、判断该三角形单元的面积是否小于所述最小查找值，是则判定该三角形单元投影区位于待涂刷面，并将该三角形单元投影区积累到涂刷面，返回步骤S31，否则进入步骤S334；

S334、获得该三角形单元的三个顶点的投影点，并获得三个顶点的投影点到所述参考面的距离值，判断该三角形单元是否三个顶点的投影点到所述参考面的距离值均小于等于所述深度值，是则判定该三角形单元投影区部分位于涂刷面，并根据该三角形单元的相邻的两条边的中点以及这两条边的垂线将该三角形单元划分为多个单元，返回步骤S31，否则放弃该三角形单元，返回步骤S31。

5.一种在物体表面涂刷涂层的仿真装置，其特征在于，包括数据读取模块、单元获取模块、涂刷面获取模块、涂刷仿真模块；

所述数据读取模块的第一输出端连接所述单元获取模块的输入端，所述数据读取模块的第二、第三输出端连接所述涂刷面获取模块的第一、第二输入端，所述单元获取模块的输出端连接所述涂刷面获取模块的第三输入端，所述涂刷面获取模块的输出端连接所述涂刷仿真模块的输入端；

所述数据读取模块用于获取深度值、划分值以及最小查找值，选取参考面、待涂刷面以及涂刷区域，所述涂刷区域在物体表面的投影区域与所述待涂刷面部分重合，所述参考面为平面，所述待涂刷面为物体表面上的平面或曲面；

所述单元获取模块用于根据所述划分值将所述涂刷区域划分为多个单元，获得单元顶点投影到待涂刷面的投影点，并获得所述单元投影到物体表面的单元投影区，所述划分值为横向划分所述涂刷区域的间隔值和纵向划分所述涂刷区域的间隔值，所述单元为四边形单元或三角形单元；

所述涂刷面获取模块用于根据参考面、深度值、最小查找值以及投影点判断所述单元投影区是否位于待涂刷面，并根据判断结果获得涂刷面，所述涂刷面为所述涂刷区域在物体表面的投影区域与所述待涂刷面重合的部分，所述参考面作为判断所述单元顶点的投影点是否在待涂刷面的参照；

所述涂刷仿真模块用于仿真涂刷所述涂刷面。

6.如权利要求5所述的在物体表面涂刷涂层的仿真装置，其特征在于，所述涂刷面获取模块包括第一判断模块、第二判断模块、涂刷面积累模块、第三判断模块、单元放弃模块；

所述第一判断模块的第一输入端作为所述涂刷面获取模块的第三输入端，所述第二判断模块的第一输入端作为所述涂刷面获取模块的第一输入端，所述第三判断模块的第一输入端作为所述涂刷面获取模块的第二输入端，所述第一判断模块的第一输出端连接所述第二判断模块的第二输入端，所述第一判断模块的第二输出端连接所述涂刷面积累模块的第一输入端，所述第二判断模块的第一输出端连接所述涂刷面积累模块的第二输入端，所述第二判断模块的第二输出端连接所述第一判断模块的第二输入端，所述第二判断模块的第三输出端连接所述第三判断模块的第二输入端，所述第三判断模块的第一输出端连接所述涂刷面积累模块的第三输入端，所述第三判断模块的第二输出端连接所述第一判断模块的第三输入端，所述第三判断模块的第三输出端连接所述单元放弃模块的输入端；所述涂刷面积累模块的输出端作为所述涂刷面获取模块的输出端；

所述第一判断模块用于判断是否存在未被第二判断模块判断的单元并获得第一判断信号；

所述涂刷面积累模块用于根据所述第一判断信号获得涂刷面；

所述第二判断模块用于根据所述第一判断信号判断单元的面积是否小于所述最小查找值并获得第二判断信号；

所述涂刷面积累模块还用于根据所述第二判断信号将单元投影区积累到涂刷面；

所述第三判断信号用于根据所述第二判断信号、参考面、深度值以及投影点判断单元投影区是否部分位于待涂刷面并获得第三判断信号；

所述涂刷面积累模块还用于根据所述第三判断信号将单元投影区位于待涂刷面的部分积累到涂刷面；

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