空间结构施工图最优投影平面求解及图纸自动生成方法与流程

技术特征：
1.一种空间结构施工图最优平面求解及图纸自动生成方法，其特征在于，首先遍历所有构件获取结构信息，其次根据投影平面求解方法确定最优的二维投影平面，最后结合投影平面通过图块最优布置方法实现整体结构图纸自动生成。2.根据权利要求1所述的空间结构施工图最优平面求解及图纸自动生成方法，其特征是，所述的最优的二维投影平面，通过以下方式得到：步骤1)遍历构件：确定后续判断依据最小构件参数(minmemberreflength)：循环所有构件，计算构件尺寸，取出最小构件尺寸*系数，即最小构件参数(minmemberreflength)，作为后续判断依据，具体为：构件尺寸＝|构件a端坐标-构件b端坐标|，最小构件参数＝最小构件尺寸*系数；步骤2)计算所有节点x，y，z坐标的最大差值，节点即为构件两端端点，差值最大的坐标轴方向设置为投影平面的x轴方向mainx，具体为：x坐标最大差值为所有节点x坐标两两相减得到的最大值，y坐标最大差值为所有节点y坐标两两相减得到的最大值，z坐标最大差值为所有节点z坐标两两相减得到的最大值；步骤3)对所有节点投影平面的x轴方向mainx进行投影，任取与投影平面的x轴方向垂直的向量projectionx作为投影后的x轴方向，计算所有投影后节点的凸包，即一个集合中任意有限个点的凸组合的全体；步骤4)投影后节点的二维矩形包围盒绕投影平面的x轴方向mainx旋转，取面积最小的为最终二维包围盒，具体为：计算投影后节点的二维矩形包围盒，设置矩形包围盒两垂直边方向：第一方向d1、第二方向d2中的第一方向d1初始值为与投影平面的x轴方向垂直的向量projectionx，绕投影平面的x轴方向mainx旋转n次，旋转步长为计算凸包节点在矩形包围盒两垂直边方向第一方向d1、第二方向d2下的二维矩形包围盒，取面积最小的为最终二维包围盒；步骤5)根据二维矩形包围盒的两垂直边第一方向d1、第二方向d2及二维矩形包围盒两垂直边方向对应长度第一长度l1与第二长度l2，确定投影平面的y轴方向mainy，步骤6)将投影平面的x轴方向mainx轴绕投影平面的y轴方向mainy轴旋转角度θ，重复步骤5)确定最终的投影平面的x轴方向mainx，最优的二维投影面即以投影平面的x轴方向mainx、投影平面的y轴方向mainy为主轴的投影平面。3.根据权利要求2所述的空间结构施工图最优平面求解及图纸自动生成方法，其特征是，所述的步骤5，具体包括：
①
当第一长度l1与第二长度l2均为0时，表示模型为一维模型，投影平面的y轴方向mainy方向任取第一方向d1或第二方向d2；
②
当第一长度l1与第二长度l2其中一个为0时，表示模型为二维模型，取第一长度l1与第二长度l2中不为0的方向为投影平面的y轴方向mainy；
③
当第一长度l1与第二长度l2均不为0时：a.投影平面的y轴方向mainy方向分别取第一方向d1与第二方向d2，将原始点投影在投影平面的x轴方向mainx与投影平面的y轴方向mainy所在平面；b.分别获取投影后所有点中间距小于最小构件参数(minmemberreflength)范围内点的数量第一数量s1和第二数量s2，投影后所有点中间距小于最小构件参数
(minmemberreflength)范围内点的最小间距第一距离d1和第二距离d2；c.将第一数量s1和第二数量s2中较小值对应的包围盒方向选定为投影平面的y轴方向mainy，或当第一数量s1和第二数量s2大小一致时，则将第一距离d1和第二距离d2中较大值对应的包围盒方向选定为投影平面的y轴方向mainy。4.根据权利要求1所述的空间结构施工图最优平面求解及图纸自动生成方法，其特征是，所述的自动生成图纸，具体包括：步骤
①
生成图块集：将存在位置依附关系的图块绑定为图块集，如平立面图，计算每个图块的相对偏移向量，具体为：生成图块集相对偏移向量＝图块绑定后坐标-图块绑定前坐标；步骤
②
确定图纸初始可用绘图区域：考虑图框位置及图名栏位置后得到初始绘图的矩形区域作为初始可用绘图区域，具体为：初始可用绘图区域左上角坐标＝图框区域左上角坐标；初始可用绘图区域左下角x坐标＝图框区域左下角x坐标，初始可用绘图区域左下角y坐标＝图名栏左上角y坐标；初始可用绘图区域右上角x坐标＝图名栏左上角x坐标，初始可用绘图区域右上角y坐标＝图框区域右上角y坐标；初始可用绘图区域右下角坐标＝图名栏左上角坐标；步骤
③
放置图块集：遵循先从上到下、后从左到右的顺序判断可用绘图区域能否放入图块集，放入图块集后更新图块集的整体偏移向量，需保证第一个图块集必定放入图纸；步骤
④
确定放入图块集后的凹六边形可用绘图区域：定义可用绘图区域数据形式为：左下角点、右下角点、右上角点和左上角点，其中左上角点为现有所有图块集包围盒右下角点，取出左上角点左上方区域即可形成一个凹六边形的绘图区域，具体为：现有所有图块集包围盒x坐标＝现有所有图块集x坐标最大值，现有所有图块集包围盒y坐标＝现有所有图块集y坐标最小值；步骤
⑤
更新绘图区域：放入图块集后更新可用绘图区域的左上角点，从而更新初始绘图区域；步骤
⑥
重复执行步骤
③
～步骤
⑤
，直至图纸中不可再放入图块集，生成一张新的图纸；步骤
⑦
重复执行步骤
①
～步骤
⑦
，直至所有图块集都放入到图纸，实现图纸的自动生成。5.根据权利要求4所述的空间结构施工图最优平面求解及图纸自动生成方法，其特征是，记录每张图纸中放入的图块及图块偏移向量，图块的偏移向量为生成图块集时的相对偏移向量及所在图块集的整体偏移向量叠加，具体为：图块集整体偏移向量＝图块放入图纸后坐标-图块放入图纸前坐标；图块的偏移向量＝生成图块集相对偏移向量 图块集整体偏移向量。6.一种实现权利要求1～5中任一所述空间结构施工图最优平面求解及图纸自动生成方法的系统，其特征在在于，包括：模型遍历模块、投影平面模块、图块集生成模块和绘图区域布置模块，其中：模型遍历模块根据模型已有构件信息，进行构件长度算法处理，得到判断依据，即最小构件尺寸；投影平面模块根据模型信息，进行投影平面算法处理，得到最优投影平面；图块集生成模块根据图块坐标信息，进行图块最优布置算法处理，得到最合理图块集；绘图区域布置模块根据图块和绘图区坐标信息，进行绘图区布置算法处理，实现绘图区图纸自动生成。

技术总结
一种空间结构施工图最优投影平面求解及图纸自动生成方法，首先遍历所有构件获取结构信息，其次根据投影平面求解方法确定最优的二维投影平面，最后结合投影平面通过图块最优布置方法实现整体结构图纸自动生成。本发明通过最优投影平面求解和自动布置图块，可以对任何复杂的三维结构进行针对性分析，能够计算判定最优投影方案，将三维模型以最优的形式呈现为二维图纸。二维图纸。二维图纸。


技术研发人员：董骁 张宜杰 沈珊珊 邱国志 龚景海
受保护的技术使用者：交禾（上海）工程技术有限公司
技术研发日：2022.07.19
技术公布日：2022/10/11