[发明专利]一种对随机镂空结构产品数据格式的规则定义方法

摘要

本发明提出了一种对随机镂空结构产品数据格式的规则定义方法，其步骤如下：定义随机镂空结构模型的边界条件；定义随机镂空结构模型的内部特征；根据步骤定义的随机镂空结构模型边界对三维Voronoi图执行布尔差操作，完成随机镂空结构产品数据格式的规则定义。本发明的有益效果如下：本发明所述定义方法简单，不需要定义随机镂空结构模型的精确面片信息，只需存储随机镂空结构的边界及孔洞中心和缩放信息，节省了产品数据存储空间。与其他数据格式相比，可以根据需要调节孔洞中心和缩放信息，对多孔结构进行二次编辑；通过本发明所述方法可以获得随机镂空结构产品的三维模型，将其转换为面片模型后，可通过3D打印技术直接将随机镂空结构制造出来。

主权项

一种对随机镂空结构产品数据格式的规则定义方法，其特征在于，其方法步骤如下：(1)定义随机镂空结构模型的边界条件将随机镂空结构模型的内外空间区域用符号距离函数进行表示：在空间中一个有限区域上确定一个点v到所述随机镂空结构模型内外空间区域边界的距离d(v)，并对这个距离d(v)的符号进行定义：当点v在所述随机镂空结构模型内外空间区域边界的内部时为负，当点v在所述随机镂空结构模型内外空间区域边界的外部时为正，当点v位于所述随机镂空结构模型内外空间区域边界上时为零，这样符号距离函数通过如下公式定义了随机镂空结构模型内外空间区域边界的内部和外部，从而确定随机镂空结构模型的边界：(2)定义随机镂空结构模型的内部特征A、根据需求定义所述随机镂空结构模型各个孔洞中心的三维坐标；B、以所述各个孔洞中心的三维坐标作为站点生成三维Voronoi图；C、对和所述随机镂空结构模型相交的三维Voronoi图多边形Vi执行布尔交操作，减去位于所述随机镂空结构模型外部的部分，获得Voronoi图单元Vti；D、定义各个三维Voronoi图单元Vti的缩放系数pi，根据pi对所述随机镂空结构模型进行缩放，获得多孔结构Vpi；E、以Vpi的顶点作为nurbs曲线控制点生成曲线Ci；F、以Ci作为边界生成曲面Si；(3)根据步骤(1)定义的所述随机镂空结构模型边界对三维Voronoi图执行布尔差操作，完成随机镂空结构产品数据格式的规则定义。