(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210896775.6 (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 江苏科技大学 地址 212100 江苏省镇江市丹徒区长晖路 666号 (72)发明人 张代雨　张曼玉　李志富　鲍超明　 朱信尧　刘倩　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 专利代理师 袁姝 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 多B样条曲面建模的重合特征识别及一体化 变形控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种多B样条曲面参数化建模 的重合特征识别及一体化变形控制方法。 步骤 是： 首先， 基于B样条曲面的数学描述， 分别对每 个单个B样条曲面的顶点、 边进行描述， 并生成从 小到大排列、 无重复元素的B样条曲面顶点列表 及边列表， 建立相应的位置索引关系。 再次， 根据 每个B样条曲面的边所包含的控制点个数， 生成 所有B样条曲面的无重复控制点列表， 并建立所 有B样条曲面的控制点与生 成列表中各控制点的 相互位置索引关系。 最后， 移动控制点， 实现多个 B样条曲面的一体化变形控制， 进而实现复杂构 型外形的局部变形和整体协调变形。 解决了重合 控制点标记问题和重合控制点变化一致性赋值 问题。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115358003 A 2022.11.18 CN 115358003 A 1.一种多B样条曲面参数化建模的重合特征识别及一体化变形控制方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 第一步， 对多个B样条曲面组成的几何外形中的每个B样条曲面， 采用如下数学表达式 描述； 式中， {Pi， j|i＝0，…， Nu‑1； j＝0，…， Nv‑1}为B样条曲面的控制点； Ni， p和Nj， p为p阶B样条 基函数； u和v分别为定义在区间[0， 1]上的参数化变量； 第二步， 分别对各个B样条曲面的顶点和边进行描述， 并定义相应的大小比较规则； 第三步， 对于多个B样条曲面的所有顶点和边， 根据第 二步中的描述方式和大小比较规 则， 分别生成从小到大排列、 无重复元素的顶点列表和边列表， 并建立原有顶点、 边和新生 成列表的位置索引关系； 第四步， 分别确定生成的顶点、 边列表中每个元素包含的控制点个数， 按照顶点、 边列 表的顺序生成无重复元素 的控制点列表， 并建立顶点、 边列表中各元素包含的控制点与新 生成控制点列表的位置索引关系； 第五步， 建立所有B样条曲面的控制点与控制点列表中各控制点的相互索引关系； 建立 三维数组， 存储指 定B样条曲面的控制点在 控制点列 表中的位置； 建立一 维数组存储控制点 列表中各个元 素对应的B样条曲面的控制点标号信息； 第六步， 移动控制点， 实现多个B样条曲面的一体化变形。 2.根据权利要求1所述的一种多B样条曲面参数化建模的重合特征识别及一体化变形 控制方法， 其特征在于， 第二步中， 所述的对顶 点和边进行描述和定义相应的大小比较规则 的具体内容和方法步骤是： (1)对组成各个B样条体的4个顶点定义标号， 对于顶点1， 描述为n0＝V(0， 0， 0)； 其余3个 顶点依次描述为n1＝V(1， 0， 0)， n2＝V(0， 1， 0)， n3＝V(1， 1， 0)， 各个顶点之间采用顶点的大 小比较算法进行计算和比较； (2)对组成各个B样条体的4条边分别定义标号， 每一条边由三个点进行描述， 即两个端 点加上一个中间点， 对于边1， 描述为e0＝[n0， V(1/2， 0， 0)， n1]； 其余3条边依次描述为e1＝ [n2， V(1/2， 1， 0)， n3]， e2＝[n0， V(0， 1/2， 0)， n2]， e3＝[n1， V(1， 1/2， 0)， n3]， 各条边之间采用 边的大小比较算法进行计算和比较。 3.根据权利要求1所述的一种多B样条曲面参数化建模的重合特征识别及一体化变形 控制方法， 其特征在于， 第三步中， 所述的顶点列表和边列表生成的具体内容和方法步骤 是： (1)对多个B样条曲面的所有顶点， 首先根据顶点的大小比较规则， 将其从小到大进行 排序； 然后找出所有相同的顶点， 且仅保留一个， 去除掉剩余的相同点； 最后生成从小到大 排列、 无重复元素的顶点列表SPlist[n]， 其中n表示不重复顶点的个数， 此外， 建立二维数 组SPindex[m][4]， 其中m表示B样条曲面的数目， 4表示4个顶点， 存储相应顶点在顶点列表 SPlist中的位置索引信息； (2)对多个B样条曲面的所有边， 首先根据边的大小比较规则， 将其从小到大进行排序；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115358003 A 2然后找出所有相同的边， 且仅保留一个， 去除掉剩余的相同边； 最后生成从小到大排列、 无 重复元素的边列表S Elist[s]， 其中s表 示所有不重复边的个数， 同样与顶 点类似， 建立二维 数组SEindex[m][4]， 其中m表示B样条曲面的数目， 4表示4条边， 存储对应边在边列表 SElist中的位置索引信息， 此外， 因为边有方向性， 建立二维数组Edirection[m][4]， 存储 相应边在边列表SEl ist中对应边的方向对照信息 。 4.根据权利要求1所述的一种多B样条曲面参数化建模的重合特征识别及一体化变形 控制方法， 其特 征在于， 第四步中， 所述的控制点列表生成的具体内容和方法步骤是： (1)根据步骤1的B样条曲面数学表达式， 得到每个B样条曲面在u、 v两个参数化方向上 的控制点个数， 如Nu， Nv， 对于每个B样条曲面的4个顶点， 顶点本身即为控制点； 对 于每个B样 条曲面的4条边， 则确定各自包 含的控制点个数为 Nu或Nv； (2)对顶点列表SPlist中各个元素包含的控制点， 因顶点和控制点相同， 直接将列表中 的的元素依次存储在控制点列表CPlist中， 并建立数组SPCin dex， 以存储顶点列表SPlist 各个元素对应控制点在控制点列表CPlist的位置； 对顶 点列表SElist中各个元素包含的控 制点， 去除边两端的两个控制点， 依次存储在控制点列表CPlist中， 并建立数组SECindex， 以存储边列表SEl ist各个元 素对应控制点在控制点列表CPl ist的位置 。 5.根据权利要求1所述的一种多B样条曲面参数化建模的重合特征识别及一体化变形 控制方法， 其特 征在于， 第五步的具体内容和方法步骤是： 对于B样条曲面的每一个控制点， 首先判断其是否处于顶点、 边、 面内部， 当处于顶点或 者边， 则给出具体的标号； 当处于顶点位置， 根据具体的标号及二维数组SPindex确定其在顶点列表SPlist中的 位置， 进而通过数组SPCindex确定其在控制点列表CPlist中的位置， 最后将该位置存储在 三维数组A中， 且将该控制点标号信息存 储在对应的一维数组B中； 当处于边上， 根据具体的标号及SEindex确定其所属边其在边列表SElist中的位置， 进 而通过数组SECindex和Edirection确定其在控制点列表CPlist中的位置， 最后将该位置存 储在三维数组A中， 且将该控制点标号信息存 储在对应的一维数组B中； 当处于面内部， 其不可能与其他控制点重合， 将该控制点添加存储于控制点列表 CPlist中， 并将其在控制点列表CPlist中的位置存储在三 维数组A中， 将该控制点标号信息 存储在对应的一维数组B中。 6.根据权利要求1所述的一种多B样条曲面参数化建模的重合特征识别及一体化变形 控制方法， 其特 征在于， 第六步的具体内容和方法步骤是： (1)当直接移动控制点列表CPlist控制点， 根据一维数组B中存储的控制点标号信息， 对相应的B样条曲面控制点进行相同移动， 实现多个B样条曲面的一体化变形； (2)当移动某一个B样条曲面的控制点， 根据三维数组A中存储的控制点列表CPlist位 置信息， 对控制点列表CPlist中的控制点进行相同移动， 并重复步骤(1)过程， 实现多个B样 条曲面的一体化变形。 7.根据权利要求2所述的一种多B样条曲面参数化建模的重合特征识别及一体化变形 控制方法， 其特 征在于， 所述的顶点的大小比较的算法采用Ver texComparisi on算法。 8.根据权利要求2所述的一种多B样条曲面参数化建模的重合特征识别及一体化变形 控制方法， 其特 征在于， 所述的边的大小比较的算法采用EdgeComparisi on算法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115358003 A 3