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专利号: 2023105864377
申请人: 山东捷瑞信息技术产业研究院有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于数字孪生的矢量模型转化方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、将矢量模型导入至三维引擎中;

S2、系统基于设定的细分阙值,对所述矢量模型执行以下矢量转标量的处理过程:S21、通过读取矢量模型文件信息获取矢量模型的点、线、面及拓扑关系,确定所述矢量模型的基本形状;具体包括:通过反编译技术,获取矢量模型文件中构成矢量模型的几何模型在机器语言中表达的方式和规则;

采用四叉树深度遍历原则获取矢量模型的点与点、点与向量、向量与向量之间的拓扑关系,通过矢量计算获得矢量模型的点与向量之间的相交、接触、重叠等关系,通过上述关系的表达确定矢量模型的基本形状;

基于各矢量模型基本形状之间的边缘点和包含点,获得各矢量模型间的拓扑关系;

S22、基于S21所述矢量模型的基本形状及各矢量模型间的拓扑关系,构建与所述矢量模型相对应的标量模型;具体包括:将各矢量模型的向量与点、向量与向量进行标量化运算,获取矢量模型的向量与点、向量与向量之间的距离;

基于各矢量模型中点的信息,以及各矢量模型中向量与点、向量与向量之间的距离,生成标量模型的点、线、面,基于所述标量模型的点、线、面,构建标量模型;所述点、线、面在三维场景中的表示法则如下:点被定义为βV(x,y,z),线段被定义为βL(V1,V2),面被定义为βS(V1,V2,V3);

基于细分阙值,在各标量模型的线段上添加点,将所添加点与其所在面的其他点进行连线,确保连线后的面仍为三角面;

S23、对S22所构建的标量模型进行校验修正;具体包括:采用二叉树前序遍历原则对S22所构建的标量模型进一步修正:随机获取标量模型的一个点进行拓扑关系换算和验证,不断进行点的移出和替换,去除多余的点或面,修正模型以使其标准化;

对各标量模型间的位置关系进一步的修正并在模型间增加多个可被标量三维建模软件识别的拓扑关系信息:通过标量模型每个面的法线向量计算出模型不同面之间以及各模型之间的角度和位置关系,并将其附加至标量模型中,以进一步修正各标量模型间可被标量三维建模软件识别的连接关系或位置关系;

S24、对修正后的整体模型进行细分计算,输出不同细分程度的标量模型;具体包括:保留各标量模型间相邻面上的点;

将标量模型内部点与点之间的连线距离与预设的细分阙值进行比较,两点连线距离大于细分阙值的,保留两点;两点连线距离小于细分阙值的,移除一点,保留另一点,并将保留点与其他点重新连线。

2.一种实现权利要求1所述方法的基于数字孪生的矢量模型转化系统,其特征在于,包括:模型导入模块,用以将矢量模型导入至三维引擎中;

方法执行模块,用以对所述矢量模型执行矢量转标量的处理过程;

其中,所述的方法执行模块,进一步包括:

解析单元,用以通过读取矢量模型文件信息获取矢量模型的点、线、面及拓扑关系,确定所述矢量模型的基本形状;

模型构建单元,用以基于所述矢量模型的基本形状及各矢量模型间的拓扑关系,构建与所述矢量模型相对应的标量模型;

模型修正单元,用以对所述标量模型进行校验修正;

模型输出单元,用以对修正后的整体模型进行细分计算,输出不同细分程度的标量模型。

3.一种基于数字孪生的矢量模型转化装置,其特征在于,包括:存储器,用以存储计算机程序;

处理器,用以执行所述计算机程序时实现如权利要求1所述的基于数字孪生的矢量模型转化方法的步骤。

4.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1所述的基于数字孪生的矢量模型转化方法的步骤。