三维钢筋生成二维钢筋型式图的方法与流程

本发明涉及钢筋图设计领域，特别涉及三维钢筋生成二维钢筋型式图的方法。

背景技术：

在钢筋图设计中，钢筋表是一个重要设计成果和施工依据。钢筋表是施工过程中采购、下料加工的依据，主要内容包括钢筋直径、型式、尺寸、重量等信息。不同型式不同直径不同长度的钢筋都要编成一个钢筋组，每个钢筋组用一个钢筋号表达，各占一行。在钢筋表中的型式图和标注是重要内容，反映钢筋加工技术参数要求，是加工和验收依据。绘制钢筋型式图关键在于如何在钢筋表单元格中近似简化绘制钢筋几何轮廓，使几何轮廓尽量反映钢筋外形，并把加工信息和尺寸反映出来。

用户在绘制型式图的时候，工作量极大，繁琐又麻烦，包括绘制钢筋型式轮廓线、标注什么尺寸、哪里标注、标注内容等等，都是人工完成，手工输入和调整。当钢筋型式数量繁多时，特别是结构调整导致钢筋设计修改，调整钢筋表及重新计算绘制钢筋表、加上校审工作，耗费巨大的人力和精力。通过三维钢筋，获取其几何轮廓和参数，自动生成钢筋型式图，能够准确快速，减少错、漏、重登错误，提高设计质量和效率。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种三维钢筋生成二维钢筋型式图的方法，对于完成混凝土结构布筋设计后的三维钢筋模型，在生成钢筋明细表时能够自动生成钢筋型式图。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：三维钢筋生成二维钢筋型式图的方法，遍历每个三维钢筋组，在每个三维钢筋组中分别获取一根钢筋对象，从该钢筋对象轴线的任意一端开始，逐个遍历其子边，获取该钢筋对象轴线上的曲线集和点集；

以钢筋所在平面或近似平面，建立局部平面坐标系，其中，X轴正向为钢筋曲线集中的最长曲线段的首尾端的连线；

将三维曲线集和点集，通过投影变换，转换为局部平面坐标系曲线集和点集；

在局部平面坐标系中，等比例绘制钢筋轴线的每个曲线段；

在局部平面坐标系中，遍历每个线段，进行标注；

遍历局部平面坐标系下的曲线集、点集、标注对象，计算其几何包围盒，获取局部平面坐标系内的曲线集的几何包围盒的宽度和高度；

获取二维钢筋型式图单元格区域的宽度和高度，基于局部平面坐标系内的曲线集的几何包围盒的宽度和高度、二维钢筋型式图单元格区域的宽度和高度计算宽度方向和高度方向的缩放比例；

在局部平面坐标系中，遍历曲线集的每个曲线段，按照对应方向的缩放比例，在型式图单元格内绘制每个曲线段，形成钢筋型式图轮廓线

遍历型式图轮廓中曲线集的每个曲线，查找对应的三维钢筋曲线段，获取其长度和曲线类型，进行标注。

进一步的，确定钢筋所在的平面或近似平面的方法为：

当钢筋轴线是一条直线，则以通过该直线的任意平面作为钢筋所在平面；

当钢筋轴线是空间曲线，则以通过轴线上任意不共线的三点的平面，作为钢筋所在的近似平面。

进一步的，三维曲线集和点集按照投影变换的方式转换为局部平面坐标系曲线集和点集，假设钢筋轴线上的一点三维坐标为(x,y,z)，投影到局部平面后的坐标为(x’,y’,z’),其变换公式为；

具体的，钢筋对象轴线上的曲线类型包括直线、曲线、圆、圆弧。

本发明的有益效果是：本发明能够快速生成钢筋型式图。这样的生成方法不仅快，在三维钢筋修改后，能够快速生成相应的型式图，并完成自动标注，提高了工程师工作的效率，其准确的信息也提高了施工的进度。在工程应用领域具有重要的应用价值，并且具有高可信度、可应用性、可采纳性。

附图说明

图1是本发明的用于三维钢筋生成二维钢筋型式图方法流程图。

图2是本发明三维钢筋的曲线集和点集示意图

图3是本发明实施的建立局部平面坐标系示意图。

图4是本发明实施的投影变换示意图。

图5是本发明实施的钢筋型式图表格宽高示意图。

图6是本发明实施的完成标注前的钢筋型式图示意图。

图7是本发明实施的完成标注后的钢筋型式图示意图。

图中标记为：三维钢筋点1、三维钢筋点2、三维钢筋点3、三维钢筋点4、三维钢筋曲线5、三维钢筋曲线6、三维钢筋曲线7、三维钢筋坐标系8、型式图局部平面坐标系9、型式图表格宽度10、型式图表格高度11、三维钢筋点集及曲线集12、钢筋型式图点集及曲线集13、完成标注的钢筋型式图14，S为投影面。

具体实施方式

本发明首先根据三维钢筋的几何拓扑信息，获取点集、曲线集；建立局部平面坐标系时，再根据曲线集，确定X轴正向的曲线，建立局部平面坐标系；在局部平面坐标系中，将点集绘制出来，连接各端点，绘制钢筋型式图及标注。下面结合附图1中的所示的整体流程以及附图2-7所示的具体流程步骤对本发明作进一步详细说明。

步骤一:确定从三维钢筋获取曲线集和点集的步骤

遍历每个三维钢筋组，分别获取一根钢筋对象，从该钢筋对象轴线的任意一端开始，逐个遍历其子边，获取该钢筋对象轴线上的曲线集和点集，见附图2；

步骤二:确定建立局部平面坐标系的步骤

建立局部平面坐标系的步骤：

(1)确定钢筋所在的平面或近似平面。

当钢筋轴线是一条直线，则以通过该直线的任意平面作为钢筋所在平面；

当钢筋轴线是空间曲线，则以通过轴线上任意不共线的三点的平面，作为钢筋所在的近似平面。

(2)以钢筋所在平面或近似平面，建立局部平面坐标系，X轴正向为钢筋曲线集中的最长曲线段的首尾端的连线，见附图3。

步骤三:确定计算缩放比例的步骤

具体实现步骤如下：

(1)将三维曲线集和点集，通过投影变换，转换为局部平面坐标系曲线集和点集。如图4所示，假设钢筋轴线上的一点三维坐标为(x,y,z)，投影到局部平面后的坐标为(x’,y’,z’),其变换公式为；

(2)在局部平面坐标系中，等比例绘制钢筋轴线的每个曲线段，如直线、曲线、圆、圆弧等；

(3)在局部平面坐标系中，遍历每个线段，进行长度标注，对圆和圆弧进行半径、弧长等标注；

(4)遍历局部平面坐标系下的曲线集、点集、标注对象，计算其几何包围盒。

(5)获取型式图单元格区域的宽度和高度，见附图5；

(6)获取局部平面坐标系内的曲线集的几何包围盒的宽度和高度，获取型式图单元格区域的宽度和高度。以铺满单元格区域为原则，计算宽度方向和高度方向的缩放比例。

步骤四：绘制钢筋型式图步骤

具体实现步骤如下：

(1)在局部平面坐标系中，遍历曲线集的每个曲线段，按照对应方向的缩放比例，在型式图单元格内绘制每个曲线段，形成钢筋型式图轮廓线。

(2)绘制曲线类型包括直线、曲线、圆、圆弧等，见附图6。

步骤五：绘制型式图标注

具体实现步骤如下：

遍历型式图轮廓中曲线集的每个曲线，查找对应的三维钢筋曲线段的，获取其长度和曲线类型，进行长度标注，圆和圆弧进行半径、弧长等标注，见附图7。

以上描述了本发明的基本原理和主要的特征，说明书的描述只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。