[发明专利]一种基于计算机图论和曲线图形布尔运算的水刀拼花方法

摘要

本发明公开了一种基于计算机图论和曲线图形布尔运算的水刀拼花技术，该基于计算机图论和曲线图形布尔运算的水刀拼花技术步骤如下：S1：将水刀图形的素材(如CAD文件)转换为由直线和圆弧组成的多段线数据，S2：求出线条的所有交点并且把线条打断，为搜索封闭图形打下基础，S3：使用欧拉表算法找出所有封闭图形(支持曲边)，S4：输入用户自定义的砖块信息，S5：根据用户自定义的砖缝尺寸进行偏移错位，S6：利用纯数学算法把曲边图形进行三角化并提交给显卡进行效果图的渲染。本发明所用到的技术通用性强，结果准确，性能优异，数据量小，支持二次编辑，方便替换纹理材质和调整尺寸大小，能应用于多种设计方案。

主权项

1.一种基于计算机图论和曲线图形布尔运算的水刀拼花技术，其特征在于：该基于计算机图论和曲线图形布尔运算的水刀拼花技术步骤如下：S1：将水刀图形的素材(如CAD文件)转换为由直线和圆弧组成的多段线数据，因此第一步先运用微积分中的曲率圆等算法将CAD文件中往往包含非圆曲线如样条曲线，椭圆弧等转换为直线或圆弧，利用CAD原创的起点+终点+凸度的模式，直线和圆弧的方程得到统一，易用性得到有效的提高；S2：求出线条的所有交点并且把线条打断，为搜索封闭图形打下基础；S3：使用欧拉表算法找出所有封闭图形(支持曲边)，利用S2中生成的交点，以及每个交点被哪些线条使用等信息，我们可以建立一个欧拉关系表，然后通过角度排序，即可找出所有的封闭图形；S4：输入用户自定义的砖块信息，水刀图形在最终的产品上会由多个砖块拼接而成，因此计算机要模拟这一效果，就必须对水刀图形进行裁剪，抽象到数学层面，则为砖块图形和水刀图形的交集，运用布尔运算即可获得结果，利用布尔运算对S3生成的图形进行裁剪；S5：根据用户自定义的砖缝尺寸进行偏移错位，水刀图形往往自带内部的斜坡砖缝，但是CAD制作人员往往不会把砖缝部分给绘制出来，此时就需要程序进行自动识别，并且沿着图形的法线方向进行递推式的偏移，从而实现斜坡砖缝的自动生成功能；S6：利用纯数学算法把曲边图形进行三角化并提交给显卡进行效果图的渲染，目前显卡渲染都基于三角面，并不直接支持多边形，尤其是带曲边的，因此在提交渲染前，我们还需要把计算出来的图形进行三角化，从而实现3D效果图的渲染。