本發(fā)明涉及零部件三維模型設(shè)計、模型編輯、模型操作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于腦機接口的三維建模方法。

背景技術(shù)：

產(chǎn)品的三維設(shè)計是產(chǎn)品制造過程中的重要內(nèi)容和核心步驟。產(chǎn)品三維模型的建立，工程師通?；谏虡I(yè)的cad平臺進行模型建立、模型編輯和模型操作，例如solidworks、ug和proe等。基于商業(yè)cad平臺的產(chǎn)品三維模型構(gòu)建，往往依賴于程式化的步驟，由設(shè)計工程師一步一步按照計算機的要求進行模型幾何、特征參數(shù)和約束的配置。例如，工程師往往先畫模型的二維草圖，然后約束草圖的各尺寸，再由草圖拉伸獲得掃掠的三維實體模型?；谏虡I(yè)cad平臺程式化的產(chǎn)品三維模型設(shè)計具有以下幾個方面的弊端：

1、產(chǎn)品三維模型的建立高度依賴草圖、基準點、基準線和基準面的鼠標、鍵盤的交互。三維模型設(shè)計過程中，設(shè)計思維活動跟鼠標、鍵盤交互操作同時進行，不利于設(shè)計工程師設(shè)計主觀能動性的發(fā)揮。

2、基于二維草圖到三維、先有基準約束再有幾何/特征建模的程式化設(shè)計過程，跟人類對物理世界的三維認知習(xí)慣是相悖的。工程師的產(chǎn)品三維設(shè)計，需要從人腦中三維模型轉(zhuǎn)化到二維草圖、再由二維草圖轉(zhuǎn)化到計算機中的三維模型的兩次轉(zhuǎn)換過程，這不僅需要占用較長的計算機操作時間，也分散了工程師的產(chǎn)品設(shè)計專注程度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種基于腦機接口的三維建模方法，旨在利用腦機接口技術(shù)，獲得用戶的cad建模操作指令信息；基于用戶操作指令信息，轉(zhuǎn)化為cad建模的接口函數(shù)，調(diào)用接口函數(shù)實現(xiàn)三維實體模型的構(gòu)建，提高產(chǎn)品零部件設(shè)計效率，降低產(chǎn)品開發(fā)的周期。

根據(jù)公開的實施例，本發(fā)明的第一方面公開了一種基于腦機接口的三維建模方法及其實現(xiàn)，所述三維建模方法，主要基于腦機接口技術(shù)，獲得用戶的cad建模操作指令；基于用戶的建模操作指令，通過cad接口實現(xiàn)三維實體模型的構(gòu)建。

所述方法實現(xiàn)包括-用戶及cad建模操作思維模塊、腦機接口、用戶建模操作信息辨識模塊、cad接口、cad建模軟件，

其中，所述的用戶及cad建模操作思維提供實體三維構(gòu)建的模型操作腦機信號，所述的腦機接口從接收的腦機信號中解析出用戶的模型操作信息，所述的用戶建模操作信息辨識模塊用于對接收到的用戶的各類模型操作信息進行辨識，所述的cad接口用于將用戶的各類模型操作信息，轉(zhuǎn)化為cad建模軟件的接口函數(shù)，所述的cad建模軟件用于調(diào)用接口函數(shù)，實現(xiàn)cad建模的各類操作。

根據(jù)公開的實施例，本發(fā)明的第二方面公開了一種基于腦機接口的三維建模方法實現(xiàn)過程，所述三維建模方法實現(xiàn)過程包括下列步驟：

s1、初始化cad建模軟件的狀態(tài)為“腦機接口建?！钡臓顟B(tài)；

s2、初始化腦機接口硬件和用戶建模操作信息辨識模塊；

s3、用戶基于腦機接口硬件，發(fā)出cad建模操作思維指令信息；

s4、腦機接口采集用戶的指令腦電波信號，經(jīng)過用戶建模操作信息辨識模塊進行腦電波信號的濾波、提取，解析用戶建模操作類型信息，并將其傳遞給cad接口；

s5、cad接口將用戶建模操作類型信息轉(zhuǎn)化為cad建模軟件的接口函數(shù)；

s6、cad建模軟件用于調(diào)用接口函數(shù)，實現(xiàn)cad建模的各類操作；

s7、檢測cad建模是否結(jié)束，如果結(jié)束則保存cad模型，結(jié)束建模；如果沒有結(jié)束，則重復(fù)步驟s3～步驟s6的過程，直到結(jié)束為止。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果：

本發(fā)明基于腦機接口技術(shù)，獲得用戶的cad建模操作指令信息；基于用戶操作的指令信息，轉(zhuǎn)化為cad建模的接口函數(shù)，通過cad接口實現(xiàn)三維實體模型的構(gòu)建；基于腦機接口的三維建模技術(shù)，工程師可以擯棄商業(yè)cad平臺的程式化設(shè)計方法，以及鼠標、鍵盤的操作約束，隨性地設(shè)計、編輯以及實時交互構(gòu)建產(chǎn)品的三維模型。

附圖說明

圖1是本發(fā)明公開的一種基于腦機接口的三維建模方法示意圖；

圖2是本發(fā)明公開的一種基于腦機接口的三維建模方法的實現(xiàn)流程圖；

圖3是本發(fā)明實施例中的三維凸臺零件示意圖；

圖4是本發(fā)明公開的基于腦機接口的三維凸臺零件建模方法的方案實現(xiàn)過程示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例一

旨在讓工程師可以擯棄商業(yè)cad平臺的程式化設(shè)計方法，以及鼠標、鍵盤的操作約束，隨性地設(shè)計、編輯以及實時交互構(gòu)建產(chǎn)品的三維模型，本實施例提出一種基于腦機接口的三維建模方法，基于腦機接口技術(shù)，獲得用戶的cad建模操作指令信息；基于用戶操作的指令信息，通過cad接口實現(xiàn)三維實體模型的構(gòu)建。該方法基于腦機接口的三維建模方法實現(xiàn)，包含用戶及cad建模操作思維模塊、腦機接口、用戶建模操作信息辨識模塊、cad接口、cad建模軟件五個組成部分。

其中，“用戶及cad建模操作思維模塊”提供實體三維構(gòu)建的模型操作腦機信號；“腦機接口”用于解析用戶的模型操作信息；“用戶建模操作信息辨識模塊”用于對用戶的各類模型操作信息進行辨識；“cad接口”用于將用戶的各類模型操作信息，轉(zhuǎn)化為cad建模軟件的接口函數(shù)；“cad建模軟件”用于調(diào)用接口函數(shù)，實現(xiàn)cad建模的各類操作。

實施例二

如圖2所示，一種基于腦機接口的三維建模方法，其三維建模方法過程如下：

步驟s1、初始化cad建模軟件的狀態(tài)為“腦機接口建?！钡臓顟B(tài)。

步驟s2、初始化腦機接口硬件和用戶建模操作信息辨識模塊。

步驟s3、用戶基于腦機接口硬件，發(fā)出cad建模操作思維指令信息。

步驟s4、腦機接口采集用戶的指令腦電波信號，經(jīng)過用戶建模操作信息辨識模塊進行腦電波信號的濾波、提取，解析用戶建模操作類型信息，并將其傳遞給cad接口。

步驟s5、cad接口將用戶建模操作類型信息轉(zhuǎn)化為cad建模軟件的接口函數(shù)。

步驟s6、cad建模軟件用于調(diào)用接口函數(shù)，實現(xiàn)cad建模的各類操作。

步驟s7、檢測cad建模是否結(jié)束，如果結(jié)束則保存cad模型，結(jié)束建模；如果沒有結(jié)束，則重復(fù)步驟s3～步驟s6的過程，直到結(jié)束為止。

步驟s3～步驟s6的總過程，標記為流程(159)。

實施例三

圖3是本發(fā)明實施例中的三維凸臺零件示意圖，本實施例基于上述實施例公開的三維建模方法，對三維凸臺零件進行三維建模，流程如圖4所示，基于步驟s1和步驟s2，初始化cad系統(tǒng)為腦機接口建模狀態(tài)，初始化腦機接口硬件和用戶建模操作信息辨識軟件模塊；然后基于腦機接口的三維凸臺零件建模技術(shù)方案實現(xiàn)過程為：

流程(161)：用戶通過腦機接口，發(fā)出“新建cad模型”的操作指令；基于流程(159)，解析“新建cad模型”的操作指令，轉(zhuǎn)化為cad建模的“新建cad模型”接口函數(shù)。

流程(162)：cad系統(tǒng)，調(diào)用“新建cad模型”接口函數(shù)，實現(xiàn)三維凸臺零件的新建功能。

流程(163)：用戶通過腦機接口，發(fā)出“草圖繪制”的操作指令；基于流程(159)，解析“草圖繪制”的操作指令，轉(zhuǎn)化為cad建模的“草圖繪制”接口函數(shù)。

流程(164)：cad系統(tǒng)，調(diào)用“草圖繪制”接口函數(shù)，實現(xiàn)三維凸臺零件的構(gòu)建的草圖繪制功能。

流程(165)：用戶通過腦機接口，發(fā)出“繪制圓并給定半徑”的操作指令；基于流程(159)，解析“繪制圓并給定半徑”的操作指令，轉(zhuǎn)化為cad建模的“繪制圓并給定半徑”接口函數(shù)。

流程(166)：cad系統(tǒng)，調(diào)用“繪制圓并給定半徑”接口函數(shù)，實現(xiàn)三維凸臺零件的“繪制草圖圓并確定其半徑”功能。

流程(167)：用戶通過腦機接口，發(fā)出“確定操作并退出草圖”的操作指令；基于流程(159)，解析“確定操作并退出草圖”的操作指令，轉(zhuǎn)化為cad建模的“確定操作并退出草圖”接口函數(shù)。

流程(168)：cad系統(tǒng)，調(diào)用“確定操作并退出草圖”接口函數(shù)，實現(xiàn)三維凸臺零件的“完成草圖繪制并退出草圖”的功能。

流程(169)：用戶通過腦機接口，發(fā)出“選擇草圖并給定參數(shù)拉伸凸臺”的操作指令；基于流程(159)，解析“選擇草圖并給定參數(shù)拉伸凸臺”的操作指令，轉(zhuǎn)化為cad建模的“選擇草圖并給定參數(shù)拉伸凸臺”接口函數(shù)。

流程(170)：cad系統(tǒng)，調(diào)用“選擇草圖并給定參數(shù)拉伸凸臺”接口函數(shù)，實現(xiàn)三維凸臺零件的“選擇草圖并給定凸臺高度參數(shù)，實現(xiàn)凸臺拉伸”的功能。

流程(171)：用戶通過腦機接口，發(fā)出“保存凸臺cad零件”的操作指令；基于流程(159)，解析“保存凸臺cad零件”的操作指令，轉(zhuǎn)化為cad建模的“保存凸臺cad零件”接口函數(shù)。

流程(172)：cad建模軟件，調(diào)用“保存凸臺cad零件”接口函數(shù)，實現(xiàn)三維凸臺零件的“保存”的功能。

完成三維凸臺零件的保存之后，則可以執(zhí)行步驟s8，退出cad建模系統(tǒng)。

綜上所述，相比商業(yè)cad系統(tǒng)三維模型設(shè)計、模型修改的技術(shù)方法，本發(fā)明公開的一種基于腦機接口的三維建模方法，其主要區(qū)別在于：cad建模軟件的通用模型操作，基于鼠標或鍵盤進行交互；而基于腦機接口的三維建模技術(shù)與方法，cad的建模操作指令，依賴“腦機接口”、“用戶建模操作信息辨識模塊”軟硬件模塊，實現(xiàn)辨識，并轉(zhuǎn)化為cad建模軟件的接口函數(shù)，實現(xiàn)cad建模的各類操作交互，其交互效率更高，cad建模速度更便捷。

基于本發(fā)明的三維建模方法，cad三維模型的建立、編輯和操作過程是“所見即所得”的方式，能輔助產(chǎn)品工程師進行啟發(fā)式地設(shè)計，提高產(chǎn)品零部件設(shè)計效率，降低產(chǎn)品開發(fā)的周期。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。