【技術實現步驟摘要】
本申請屬于結構輕量化三維數字顯示模型構建，具體涉及一種結構輕量化三維數字顯示模型構建方法及其系統。
技術介紹
1、飛機結構靜強度地面試驗是飛機強度驗證的必要方式，進行靜強度地面試驗時，在結構關鍵部位粘貼應變片，對結構應變響應進行監測。為了更好得獲取應變結果，通常會以云圖的方式顯示采集得到的應變數據，為此，需要事先建立一個三維數字顯示模型，該三維數字顯示模型具有試驗結構的典型外形，在其上附著云圖，對應變數據進行展示；為滿足顯示的實時性，該三維數字顯示模型的規模不能太大，需要對完整的試驗結構模型進行輕量化處理，對此，當前多是通過手動建立輕量化的三維數字顯示模型，過程繁瑣，耗時、費力。
2、鑒于上述技術缺陷的存在提出本申請。
技術實現思路
1、本申請的目的是提供一種結構輕量化三維數字顯示模型構建方法及其系統，以克服或減輕已知存在的至少一方面的技術缺陷。
2、本申請的技術方案是：
3、一方面提供一種結構輕量化三維數字顯示模型構建方法，包括：
4、點云模型建立步驟：對結構模型進行離散化，建立點云模型；
5、點云提取步驟：遍歷點云模型截面，提取外輪廓點云；
6、點云輕量化處理步驟：對外輪廓點云進行輕量化處理，降低外輪廓點云數量；
7、顯示模型重構步驟：基于外輪廓點云，重構平滑模型，得到三維數字顯示模型；
8、顯示模型檢查步驟：對三維數字顯示模型進行質量檢查，若三維數字顯示模型不能夠滿足顯示要求，則重
9、可選的，上述的結構輕量化三維數字顯示模型構建方法中，點云模型建立步驟中，如果結構模型是catia模型，則使用cloudcompare軟件將.stp格式的文件轉換為點云文件，保存為.txt格式；
10、如果結構模型是nastran模型，則提取.bdf格式文件中節點的坐標信息，并保存為.txt格式。
11、可選的，上述的結構輕量化三維數字顯示模型構建方法中，點云提取步驟中，以截面采樣切片遍歷點云模型截面，掃略整個點云模型，尋找外輪廓點，提取外輪廓點云；
12、截面采樣切片的寬度取1mm，對截面采樣切片內的點采用角度準則法，提取外輪廓點云，過濾掉結構內部的點云，具體為：
13、將截面采樣切片內的點投影至截面采樣切片中面，逐一判斷各個點是否為外輪廓點，進行提取，其中，對于任意點p，將點p的臨近點按照逆時針兩兩與點p連接形成一系列夾角，若其中最大的夾角大于設定閾值90°，則判斷點p為外輪廓點。
14、可選的，上述的結構輕量化三維數字顯示模型構建方法中，點云輕量化處理步驟中，通過采樣法或幾何結構的壓縮算法，對外輪廓點云進行輕量化處理；
15、采樣法包括隨機采樣法、網格采樣法、幾何采樣法。
16、可選的，上述的結構輕量化三維數字顯示模型構建方法中，顯示模型重構步驟中，使用cloudcompare軟件，導入外輪廓點云，重構平滑模型，得到三維數字顯示模型；
17、顯示模型檢查步驟中，在三維數字顯示模型能夠滿足顯示要求時，將三維數字顯示模型保存為.bdf格式。
18、另一方面提供一種結構輕量化三維數字顯示模型構建系統，用以實現上述的結構輕量化三維數字顯示模型構建方法，包括：
19、點云模型建立模塊，用以對結構模型進行離散化，建立點云模型；
20、點云提取模塊，用以遍歷點云模型截面，提取外輪廓點云；
21、點云輕量化處理模塊，用以對外輪廓點云進行輕量化處理，降低外輪廓點云數量；
22、顯示模型重構模塊，用以基于外輪廓點云，重構平滑模型，得到三維數字顯示模型；
23、顯示模型檢查模塊，用以對三維數字顯示模型進行質量檢查，若三維數字顯示模型不能夠滿足顯示要求，則重新提取外輪廓點云，對外輪廓點云進行輕量化處理，以及重構平滑模型，得到三維數字顯示模型，進行質量檢查；若三維數字顯示模型能夠滿足顯示要求，則將三維數字顯示模型保存為需要的格式。
24、可選的，上述的結構輕量化三維數字顯示模型構建系統中，點云模型建立模塊中，如果結構模型是catia模型，則使用cloudcompare軟件將.stp格式的文件轉換為點云文件，保存為.txt格式；
25、如果結構模型是nastran模型，則提取.bdf格式文件中節點的坐標信息，并保存為.txt格式。
26、可選的，上述的結構輕量化三維數字顯示模型構建系統中，點云提取模塊中，以截面采樣切片遍歷點云模型截面，掃略整個點云模型，尋找外輪廓點，提取外輪廓點云；
27、截面采樣切片的寬度取1mm，對截面采樣切片內的點采用角度準則法，提取外輪廓點云，過濾掉結構內部的點云，具體為：
28、將截面采樣切片內的點投影至截面采樣切片中面，逐一判斷各個點是否為外輪廓點，進行提取，其中，對于任意點p，將點p的臨近點按照逆時針兩兩與點p連接形成一系列夾角，若其中最大的夾角大于設定閾值90°，則判斷點p為外輪廓點。
29、可選的，上述的結構輕量化三維數字顯示模型構建系統中，點云輕量化處理模塊中，通過采樣法或幾何結構的壓縮算法，對外輪廓點云進行輕量化處理；
30、采樣法包括隨機采樣法、網格采樣法、幾何采樣法。
31、可選的，上述的結構輕量化三維數字顯示模型構建系統中，顯示模型重構模塊中，使用cloudcompare軟件，導入外輪廓點云，重構平滑模型，得到三維數字顯示模型；
32、顯示模型檢查模塊中，在三維數字顯示模型能夠滿足顯示要求時，將三維數字顯示模型保存為.bdf格式。
33、本申請至少存在以下有益技術效果：
34、提供一種結構輕量化三維數字顯示模型構建方法及其系統，通過對結構模型進行離散化，建立點云模型，進而提取外輪廓點云，進行輕量化處理，重構平滑模型，能夠方便且快速的構建得到三維數字顯示模型，具有較高的效率。
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1.一種結構輕量化三維數字顯示模型構建方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的結構輕量化三維數字顯示模型構建方法，其特征在于，
3.根據權利要求2所述的結構輕量化三維數字顯示模型構建方法，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的結構輕量化三維數字顯示模型構建方法，其特征在于，
5.根據權利要求4所述的結構輕量化三維數字顯示模型構建方法，其特征在于，
6.一種結構輕量化三維數字顯示模型構建系統，用以實現權利要求1所述的結構輕量化三維數字顯示模型構建方法，其特征在于，包括：
7.根據權利要求6所述的結構輕量化三維數字顯示模型構建系統，其特征在于，
8.根據權利要求7所述的結構輕量化三維數字顯示模型構建系統，其特征在于，
9.根據權利要求8所述的結構輕量化三維數字顯示模型構建系統，其特征在于，
10.根據權利要求9所述的結構輕量化三維數字顯示模型構建系統，其特征在于，
【技術特征摘要】
1.一種結構輕量化三維數字顯示模型構建方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的結構輕量化三維數字顯示模型構建方法，其特征在于，
3.根據權利要求2所述的結構輕量化三維數字顯示模型構建方法，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的結構輕量化三維數字顯示模型構建方法，其特征在于，
5.根據權利要求4所述的結構輕量化三維數字顯示模型構建方法，其特征在于，
6.一種結構輕量化三維數...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張國凡，李承業，萬春華，張蕓倩，仲明哲，常亮，聶小華，
申請(專利權)人：中國飛機強度研究所，
類型：發明
國別省市：
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