曲線(xiàn)近似平行線(xiàn)計(jì)算方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明實(shí)施例涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種曲線(xiàn)近似平行線(xiàn)計(jì)算方 法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在計(jì)算機(jī)繪圖軟件和工程制圖的實(shí)踐中，往往需要繪制一條曲線(xiàn)的平行曲線(xiàn)。所 述平行曲線(xiàn)又被稱(chēng)為等距曲線(xiàn)，它是由中線(xiàn)上每一點(diǎn)沿該點(diǎn)在法線(xiàn)方向移動(dòng)相同距離得到 的新的點(diǎn)的軌跡。所述平行線(xiàn)與所述原始曲線(xiàn)具有相同的法線(xiàn)，并且所述平型曲線(xiàn)與所述 原始曲線(xiàn)上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的距離處處相等。
[0003] 盡管在計(jì)算機(jī)繪圖軟件和工程制圖中，經(jīng)常需要繪制曲線(xiàn)的平行曲線(xiàn)。但是現(xiàn)有 技術(shù)并沒(méi)有給出繪制平行曲線(xiàn)的有效的方法。因而，在制圖實(shí)踐中，需要制圖人員依據(jù)原始 曲線(xiàn)手工的繪制平型曲線(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提出一種曲線(xiàn)近似平行線(xiàn)計(jì)算方法和裝置，以自動(dòng)的繪 制平行曲線(xiàn)。
[0005] 第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種曲線(xiàn)近似平行線(xiàn)計(jì)算方法，所述方法包括：
[0006] 對(duì)原始曲線(xiàn)進(jìn)行離散化處理，以得到所述原始曲線(xiàn)的至少兩個(gè)采樣點(diǎn)；
[0007] 根據(jù)所述原始曲線(xiàn)上的采樣點(diǎn)與相鄰采樣點(diǎn)之間的位置關(guān)系，求所述采樣點(diǎn)的兩 個(gè)法線(xiàn)偏置點(diǎn)；
[0008] 繪制依次通過(guò)所有所述采樣點(diǎn)兩側(cè)所有所述法線(xiàn)偏置點(diǎn)的平滑曲線(xiàn)，生成所述原 始曲線(xiàn)的近似平行曲線(xiàn)。
[0009] 第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種曲線(xiàn)近似平行線(xiàn)計(jì)算裝置，所述裝置包括： [0010] 離散化模塊，用于對(duì)原始曲線(xiàn)進(jìn)行離散化處理，以得到所述原始曲線(xiàn)的至少兩個(gè) 米樣點(diǎn)；
[0011] 偏置點(diǎn)獲取模塊，用于根據(jù)所述原始曲線(xiàn)上的采樣點(diǎn)與相鄰采樣點(diǎn)之間的位置關(guān) 系，求所述采樣點(diǎn)的兩個(gè)法線(xiàn)偏置點(diǎn)；
[0012] 平行曲線(xiàn)生成模塊，用于繪制依次通過(guò)所有所述采樣點(diǎn)兩側(cè)所有所述法線(xiàn)偏置點(diǎn) 的平滑曲線(xiàn)，生成所述原始曲線(xiàn)的近似平行曲線(xiàn)。
[0013] 本發(fā)明實(shí)施例提供的曲線(xiàn)近似平行線(xiàn)計(jì)算方法和裝置，通過(guò)對(duì)原始曲線(xiàn)進(jìn)行離散 化處理，以得到所述原始曲線(xiàn)的至少兩個(gè)采樣點(diǎn)，根據(jù)所述原始曲線(xiàn)上的采樣點(diǎn)與相鄰采 樣點(diǎn)之間的位置關(guān)系，求所述采樣點(diǎn)的兩個(gè)法線(xiàn)偏置點(diǎn)，以及繪制依次通過(guò)所有所述采樣 點(diǎn)兩側(cè)所有所述法線(xiàn)偏置點(diǎn)的平滑曲線(xiàn)，生成所述原始曲線(xiàn)的近似平行曲線(xiàn)，從而自動(dòng)的 繪制曲線(xiàn)的平行曲線(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它 特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：
[0015]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的曲線(xiàn)近似平行線(xiàn)計(jì)算方法的流程圖；
[0016]圖2a是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的對(duì)原始曲線(xiàn)進(jìn)行粗粒度離散化后采樣點(diǎn)分布的 示意圖；
[0017]圖2b是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的對(duì)原始曲線(xiàn)進(jìn)行細(xì)粒度離散化后采樣點(diǎn)分布的 示意圖；
[0018]圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的法線(xiàn)偏置點(diǎn)的坐標(biāo)確定的示意圖；
[0019]圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的法線(xiàn)偏置點(diǎn)的分布示意圖；
[0020]圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的曲線(xiàn)近似平行線(xiàn)的效果示意圖；
[0021] 圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的曲線(xiàn)近似平行線(xiàn)計(jì)算方法中離散化操作的流程 圖；
[0022]圖7是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的曲線(xiàn)近似平行線(xiàn)計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖?，此處所描 述的具體實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于 描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容。
[0024] 第一實(shí)施例
[0025]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的曲線(xiàn)近似平行線(xiàn)計(jì)算方法的流程圖。所述曲線(xiàn)近 似平行線(xiàn)計(jì)算方法包括：操作11至操作13。
[0026] 操作11中，對(duì)原始曲線(xiàn)進(jìn)行離散化處理，以得到所述原始曲線(xiàn)的至少兩個(gè)采樣 點(diǎn)。
[0027] 對(duì)所述原始曲線(xiàn)進(jìn)行離散化處理，就是對(duì)所述原始曲線(xiàn)進(jìn)行不同間距的采樣。對(duì) 所述原始曲線(xiàn)執(zhí)行的采樣處理可以是均勻的采樣處理，也可以是非均勻的采樣處理。具體 的，對(duì)所述原始曲線(xiàn)執(zhí)行的均勻的采樣處理是以預(yù)設(shè)的采樣間隔對(duì)所述原始曲線(xiàn)進(jìn)行采 樣，以得到所述原始曲線(xiàn)的至少兩個(gè)采樣點(diǎn)。所述采樣間隔是指空間上的采樣間隔。
[0028]另外，對(duì)所述原始曲線(xiàn)執(zhí)行的非均勻的采樣處理可以是根據(jù)所述原始曲線(xiàn)的曲率 動(dòng)態(tài)調(diào)整采樣間隔，然后根據(jù)所述動(dòng)態(tài)調(diào)整的采樣間隔對(duì)所述原始曲線(xiàn)進(jìn)行采樣，以得到 所述原始曲線(xiàn)的至少兩個(gè)采樣點(diǎn)。
[0029]圖2a及圖2b分別示出了粗粒度的離散化以及細(xì)粒度的離散化以后的采樣的分布 圖。參見(jiàn)圖2a及圖2b，在對(duì)所述原始曲線(xiàn)進(jìn)行離散化以后，得到了在所述原始曲線(xiàn)上的采 樣點(diǎn)。
[0030] 操作12中，根據(jù)所述原始曲線(xiàn)上的采樣點(diǎn)與相鄰采樣點(diǎn)之間的位置關(guān)系，求所述 采樣點(diǎn)的兩個(gè)法線(xiàn)偏置點(diǎn)。
[0031] 完成對(duì)所述原始曲線(xiàn)的離散化以后，根據(jù)對(duì)所述原始曲線(xiàn)的離散化以后獲取到的 采樣點(diǎn)之間的位置關(guān)系，求所述采樣點(diǎn)的兩個(gè)法線(xiàn)偏置點(diǎn)。
[0032] 圖3示出了所述法線(xiàn)偏置點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)之間的相對(duì)位置關(guān)系。參見(jiàn)圖3,所 述兩個(gè)法線(xiàn)偏置點(diǎn)33, 34之間的連線(xiàn)垂直于其對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)31與相鄰采樣點(diǎn)32之間的連 線(xiàn)。并且，所述兩個(gè)法線(xiàn)偏置點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)之間的距離是常量。
[0033] 具體的，所述兩個(gè)法線(xiàn)偏置點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)依照如下的式（1)及式（2)確定：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種曲線(xiàn)近似平行線(xiàn)計(jì)算方法，其特征在于，包括： 對(duì)原始曲線(xiàn)進(jìn)行離散化處理，以得到所述原始曲線(xiàn)的至少兩個(gè)采樣點(diǎn)； 根據(jù)所述原始曲線(xiàn)上的采樣點(diǎn)與相鄰采樣點(diǎn)之間的位置關(guān)系，求所述采樣點(diǎn)的兩個(gè)法 線(xiàn)偏置點(diǎn)； 繪制依次通過(guò)所有所述采樣點(diǎn)兩側(cè)所有所述法線(xiàn)偏置點(diǎn)的平滑曲線(xiàn)，生成所述原始曲 線(xiàn)的近似平行曲線(xiàn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)原始曲線(xiàn)進(jìn)行離散化處理，以得到所述 原始曲線(xiàn)的至少兩個(gè)采樣點(diǎn)包括： 以預(yù)設(shè)的采樣間隔對(duì)所述原始曲線(xiàn)進(jìn)行采樣，以得到所述原始曲線(xiàn)的至少兩個(gè)采樣 點(diǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)原始曲線(xiàn)進(jìn)行離散化處理，以得到所述 原始曲線(xiàn)的至少兩個(gè)采樣點(diǎn)包括： 根據(jù)所述原始曲線(xiàn)的曲率動(dòng)態(tài)調(diào)整采樣間隔； 根據(jù)所述動(dòng)態(tài)調(diào)整的采樣間隔對(duì)所述原始曲線(xiàn)進(jìn)行采樣，以得到所述原始曲線(xiàn)的至少 兩個(gè)采樣點(diǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述法線(xiàn)偏置點(diǎn)的坐標(biāo)為：
其中，x是所述法線(xiàn)偏置點(diǎn)的橫坐標(biāo)，y是所述法線(xiàn)偏置點(diǎn)的縱坐標(biāo)，Xl是所述法線(xiàn)偏 置點(diǎn)對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)的橫坐標(biāo)，71是所述法線(xiàn)偏置點(diǎn)對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)的縱坐標(biāo)，d是所述法線(xiàn)偏 置點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)之間的距離，該距離為常量，r是所述法線(xiàn)偏置點(diǎn)與所述法線(xiàn)偏置點(diǎn) 所對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)之間連線(xiàn)的斜率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述法線(xiàn)偏置點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)之間 的距離小于所述原始曲線(xiàn)的最小曲率半徑。
6. -種曲線(xiàn)近似平行線(xiàn)計(jì)算裝置，其特征在于，包括： 離散化模塊，用于對(duì)原始曲線(xiàn)進(jìn)行離散化處理，以得到所述原始曲線(xiàn)的至少兩個(gè)采樣 占. 偏置點(diǎn)獲取模塊，用于根據(jù)所述原始曲線(xiàn)上的采樣點(diǎn)與相鄰采樣點(diǎn)之間的位置關(guān)系， 求所述采樣點(diǎn)的兩個(gè)法線(xiàn)偏置點(diǎn)； 平行曲線(xiàn)生成模塊，用于繪制依次通過(guò)所有所述采樣點(diǎn)兩側(cè)所有所述法線(xiàn)偏置點(diǎn)的平 滑曲線(xiàn)，生成所述原始曲線(xiàn)的近似平行曲線(xiàn)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述離散化模塊具體用于： 以預(yù)設(shè)的采樣間隔對(duì)所述原始曲線(xiàn)進(jìn)行采樣，以得到所述原始曲線(xiàn)的至少兩個(gè)采樣 點(diǎn)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述離散化模塊具體用于： 根據(jù)所述原始曲線(xiàn)的曲率動(dòng)態(tài)調(diào)整采樣間隔； 根據(jù)所述動(dòng)態(tài)調(diào)整的采樣間隔對(duì)所述原始曲線(xiàn)進(jìn)行采樣，以得到所述原始曲線(xiàn)的至少 兩個(gè)采樣點(diǎn)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述法線(xiàn)偏置點(diǎn)的坐標(biāo)為：
其中，x是所述法線(xiàn)偏置點(diǎn)的橫坐標(biāo)，y是所述法線(xiàn)偏置點(diǎn)的縱坐標(biāo)，Xl是所述法線(xiàn)偏 置點(diǎn)對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)的橫坐標(biāo)，71是所述法線(xiàn)偏置點(diǎn)對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)的縱坐標(biāo)，d是所述法線(xiàn)偏 置點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)之間的距離，該距離為常量，r是所述法線(xiàn)偏置點(diǎn)與所述法線(xiàn)偏置點(diǎn) 所對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)之間連線(xiàn)的斜率。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述法線(xiàn)偏置點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)之間 的距離小于所述原始曲線(xiàn)的最小曲率半徑。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種曲線(xiàn)近似平行線(xiàn)計(jì)算方法和裝置。所述曲線(xiàn)近似平行線(xiàn)計(jì)算方法包括：對(duì)原始曲線(xiàn)進(jìn)行離散化處理，以得到所述原始曲線(xiàn)的至少兩個(gè)采樣點(diǎn)；根據(jù)所述原始曲線(xiàn)上的采樣點(diǎn)與相鄰采樣點(diǎn)之間的位置關(guān)系，求所述采樣點(diǎn)的兩個(gè)法線(xiàn)偏置點(diǎn)；繪制依次通過(guò)所有所述采樣點(diǎn)兩側(cè)所有所述法線(xiàn)偏置點(diǎn)的平滑曲線(xiàn)，生成所述原始曲線(xiàn)的近似平行曲線(xiàn)。本發(fā)明實(shí)施例提供的曲線(xiàn)近似平行線(xiàn)計(jì)算方法和裝置能夠根據(jù)原始曲線(xiàn)自動(dòng)的繪制平行曲線(xiàn)。
【IPC分類(lèi)】G06T11-20
【公開(kāi)號(hào)】CN104574463
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410852447
【發(fā)明人】韓建康, 毛續(xù)飛
【申請(qǐng)人】無(wú)錫賽思匯智科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日