(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211012818.6 (22)申请日 2022.08.23 (71)申请人 江苏科技大学 地址 212003 江苏省镇江市京口区梦溪路2 号 (72)发明人 陈超　丁正峰　周子杰　 (74)专利代理 机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204 专利代理师 沈丹 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 113/10(2020.01) G06T 17/20(2006.01) (54)发明名称 一种基于Grasshopper的仿生晶格模型的构 建方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于Grasshopper的仿生 晶格模型的构建方法， 包括以下步骤： 在空间内 利用等差 数列建立规则点阵； 以规则点阵的点为 中心， 生成相同大小的立方体； 在球体内生成不 规则随机点阵， 并且对不规则随机点阵进行无规 律不同程度的抖动； 通过生 成的不规则随机点阵 生成得到三维Voronoi多边形， 利用三维Voronoi 多边形生成具有 三维Voronoi不规则多 孔结构的 仿生晶格模型； 对仿生晶格模型进行细分， 得到 平滑处理后的仿生晶格模型。 本发 明的技术方案 可通过调整运算器上所设置的参数， 实现多种不 同要求的仿生晶格模型的实体建模。 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 CN 115358126 A 2022.11.18 CN 115358126 A 1.一种基于Gras shopper的仿生晶格模型的构建方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)在空间内利用Gras shopper的Series运 算器以等差数列的方式建立 规则点阵； (2)以在步骤(1)中的规则点阵的点 为中心， 生成相同大小的立方体； (3)以步骤(2)的点 为基础， 通过随机函数在立方体内生成不 规则随机点阵； (4)通过Grasshopper中的Jitter运算器， 对不规则随机点阵进行无规律不同程度的抖 动， 得到最后的随机点阵； (5)通过步骤(4)生成的不规则随机点阵生成得到三维Voronoi多边形， 利用三维 Voronoi多边形生成具有三维Voro noi不规则多孔结构的仿生晶格模型； (6)对仿生晶格模型进行细分， 得到平 滑处理后的仿生晶格模型； (7)将步骤(6)中 的经平滑处理后的仿生晶格模型以Grasshopper中的bake功能使其输 出为用于实体编辑的模型。 2.根据权利要求1所述的基于Grasshopper的仿生晶格模型的构建方法， 其特征在于： 步骤(1)中， 对所述规则点阵设置参数， 包括规则点阵中的点分别在x、 y、 z三个方向上的数 量， 以及规则点阵中的点分别在x、 y、 z之间的距离 。 3.根据权利要求1所述的基于Grasshopper的仿生晶格模型的构建方法， 其特征在于， 步骤(3)中， 所述随机函数为： x’＝x+r*rand*si n( π*rand)* cos(2* π*rand) y’＝y+r*rand*si n( π*rand)* cos(2* π*rand) z’＝z+r*rand*si n( π*rand)* cos(2* π*rand) 式中， x、 y、 z为步骤(1)中的规则点阵点的坐标， x ′、 y′、 z′为经过随机函数生成的随机 点的坐标， rand为的随机函数， 其服从均一分布且目的是在 【0,1】 区间内产生一个随机数 值。 4.根据权利要求1所述的基于Grasshopper的仿生晶格模型的构建方法， 其特征在于： 步骤(4)中， 所述对不规则随机点阵进行无规律不同程度的抖动， 具体为， 以对步骤(4)中的 点为基础， 对其设置不同程度不同距离的偏移， 从而得到不 规则点阵。 5.根据权利要求1所述的基于Grasshopper的仿生晶格模型的构建方法， 其特征在于， 步骤(5)中， 所述通过步骤(4)生 成的不规则随机点阵生 成得到三 维Voronoi多边形， 利用三 维Voronoi多边形生 成具有三 维Voronoi不规则多孔结构的仿生晶格模 型， 具体包括以下步 骤： (5.1)通过步骤(3)中生成的不规则随机点阵的点为中心， 利用Grasshopper中的 Voronoi 3D运算器， 生成得到三维Voro noi多面体； (5.2)利用Grasshopper中的Brep  Wireframe运算器， 对得到的三维Voronoi多面体进 行多面体棱边的提取， 并且删除原本的多面体从而 得到三维Voronoi多边形线框， 获得仿生 晶格模型的基础架构； (5.3)利用End  Point运算器提取出线框上每条边线的顶点， 并且利用Divide  Curve运 算器在三维Voronoi多边形线框的每条边线上细分相应的点， 利用Multiplication运算器 设置点的数量； (5.4)利用Grasshopper中的Dendro插件中的Point  To Volume运算器， 以边线上每个 点分别为 不同球的球心， 生成与点相同数量且相同半径的球 体。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115358126 A 26.根据权利要求5所述的基于Grasshopper的仿生晶格模型的构建方法， 其特征在于： 步骤(5.4)中， 设置生成的球 体的光滑程度， 数值越小， 模型越光滑。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115358126 A 3