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龍圖騰網恭喜天津大學申請的專利一種基于關聯單元的三維骨料建模方法及系統獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN119516103B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-02發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202411505745.3，技術領域涉及：G06T17/00；該發明授權一種基于關聯單元的三維骨料建模方法及系統是由劉豐;陳奕名;吳幫標;徐穎;夏開文設計研發完成，并于2024-10-25向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于關聯單元的三維骨料建模方法及系統在說明書摘要公布了：本發明公開了一種基于關聯單元的三維骨料建模方法及系統，涉及三維建模技術領域，包括：設定模型外形尺寸、骨料形狀級配等參數；按照級配生成骨料；生成背景網格，選取部分網格點作為投放點，依據關聯單元進行循環隨機投放骨料，完成建模。本發明建模方法簡單高效，可以實現高骨料含量的建模，可以用于三維土石混合體、混凝土骨料的模擬計算。

本發明授權一種基于關聯單元的三維骨料建模方法及系統在權利要求書中公布了：1.一種基于關聯單元的三維骨料建模方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1、建立三維顆粒模型，設定模型形狀大小、骨料含量RP、骨料級配、背景網格層數、關聯單元層數、骨料傾向范圍、骨料長徑比、骨料生成方式和網格點利用率；設置模型容器的坐標參數；步驟2、根據骨料級配、背景網格層數，生成背景網格，并隨機選取可投放網格點；步驟3、組合單元信息矩陣，設置關聯單元；步驟4、根據骨料含量RP、骨料級配，逐級生成骨料顆粒；步驟5、根據關聯單元，按照骨料顆粒從大到小依次隨機投放到可投放網格點，直到所有骨料完全投放，即完成建模；所述步驟5中，采用循環的方法進行骨料顆粒的投放：步驟5.1、按照預設長徑比和傾向對骨料進行微調：設置長徑比范圍為：rLD＝[aR1，aR2]則第i個骨料顆粒的長徑比為該范圍內的隨機數，在長軸上伸長，并在短軸方向上縮短，從而保證體積不變；骨料顆粒的旋轉通過球坐標的變化來實現，根據設定的轉軸方向以及角度范圍，其中I為旋轉方向，即旋轉軸，通過三維方向向量設定，分別為旋轉角度的上限和下限；通過坐標變換得到在球坐標下，方位角和仰角的變化量，然后將新的球坐標轉化為笛卡爾坐標得到按照預設傾角的骨料顆粒坐標；步驟5.2、選定骨料，投放到隨機格點：若在第i級配區間[Di1，Di2]內含有j個骨料顆粒，則將所有可投放顆粒的格點進行循環投放，將選定的骨料顆粒坐標與格點坐標相加得到若平移到該格點下骨料的全局坐標，對于骨料m，設為verm＝[Xm，Ym，Zm]，頂點數為n，則為n個頂點的三維坐標；在所有坐標中，取最大和最小值得到骨料顆粒的坐標范圍，X坐標范圍為，其他坐標同理；根據網格大小和骨料頂點坐標范圍得到骨料顆粒的行編號范圍： 其中，floor為向下取整函數，ceil為向上取整函數，列和排編號范圍同理，即，；當設置了關聯單元層數后，范圍變為，其他編號同理；在這個范圍內，利用函數篩查范圍內各格點是否位于骨料內部，若骨料內部網格點和關聯單元格點狀態均為可投放狀態，則該骨料投放成功，并將骨料內部格點和骨料頂點所在網格的全部頂點狀態設置為不可投放狀態，若存在不可投放節點狀態，則更換投放位置，重新篩查，若循環完所有可投放格點仍無法投放顆粒，則需要更改骨料的級配以及背景網格的密度，重新進行建模。

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