(19)中华 人民共和国 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 202111521324.6 (22)申请日 2021.12.13 (71)申请人 清华大学建筑设计研究院有限公司 地址 100084 北京市海淀区清华大 学设计 中心楼 (72)发明人 黄蔚欣　任飞　胡竞元　沈锋　 屈小羽　黄子愚　卓信成　王钰　 杜爽　宋燕燕　许笑梅　李会娟　 李凤娇　郑广举　贾精明　王浩为　 杜广鑫　刘彦生　房轻舟　张一舟　 付洁　陈经纬　陈宏　王岚　 李征宇　来庆贵　张雪辉　 (74)专利代理 机构 北京开阳星知识产权代理有 限公司 1 1710 代理人 张通(51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 建筑物表皮曲面网格构建方法、 装置、 设备 和存储介质 (57)摘要 本公开提供一种建筑物表皮曲面网格构建 方法装置、 设备和存储介质包括： 确定建筑物表 皮曲面上中的主结构条带和分割曲面； 在主结构 条带内设置第一节点和第二节 点， 在各个分割曲 面内设置第三节点； 基于第一节点、 第二节点和 第三节点构建表皮三角流形网格； 基于表皮三角 流形网格的各个网格边的中点， 确定对应的、 位 于建筑物表皮曲面上的表皮细分节 点； 连接表皮 三角流形网格中， 位于同一三角形面的网格边对 应的表皮细分节点， 得到表皮细分网格边； 表皮 细分网格边包括第一细分网格边和第二细分网 格边； 采用细分网格边构建表皮曲面网格， 其中 第一细分网格边用于构建表皮曲面网格的主结 构， 第二细分网格用于构建表皮曲面网格的从结 构。 权利要求书3页 说明书14页 附图6页 CN 114329698 A 2022.04.12 CN 114329698 A 1.一种建筑物 表皮曲面网格构建方法， 其特 征在于， 包括： 确定建筑物表皮曲面上中的主结构条带， 以及由所述主结构条带分割 而形成的分割曲 面； 沿所述主结构条带的延伸方向， 在所述主结构条带中间区域间隔地设置第一节点， 在 所述主结构条带 的两侧边缘设置与所述第一节点交错布置的第二节点； 以及， 在各个所述 分割曲面内设置第三节点； 相邻的所述第一节点、 所述第二节点和所述第三节点的间距近 似相同； 基于所述第一节点、 所述第二节点和所述第三节点构建表皮三角流形网格； 所述表皮 三角流形网格包括第一网格边和第二网格边； 所述第一网格边连接相邻的第一节点， 或者 连接相邻第一节点和第二节点； 所述第二网格边连接相邻的第二节点， 连接相邻的第二节 点和第三节点， 或者连接相邻的第三节点； 基于所述表皮三角流形网格的各个网格边的中点， 确定对应的、 位于所述建筑物表皮 曲面上的表皮细分节点； 所述表皮细分节点包括与所述第一网格边对应的第一细分节点， 以及与所述第二网格边对应的第二细分节点； 连接所述表皮三角流形网格中， 位于同一三角形面的所述网格边对应的表皮细分节 点， 得到表皮细分 网格边； 所述表皮细分 网格边包括第一细分 网格边和第二细分 网格边； 所 述第一细分 网格边为连接所述第一细分节点的网格边； 所述第二细分网格边为连接所述第 一细分节点和第二细分节点， 或者连接所述第二细分节点的网格边； 采用所述细分网格边构建所述表皮曲面网格， 其中所述第 一细分网格边用于构建所述 表皮曲面网格的主结构， 所述第二细分网格用于构建所述表皮曲面网格的从结构。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述在各个所述分割曲面内设置第三节 点， 包括： 在各个所述分割曲面上分别布设多个第 三节点， 并赋予所述第 三节点相同的第 一碰撞 半径； 采用圆堆积算法， 根据各个所述第三节点和所述第一碰撞半径， 在各个所述分割曲面 内进行动力学模拟， 确定所述第三节点的位置 。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于： 在采用所述细 分网格边构建所述建筑物表 皮曲面网格前， 所述方法还 包括： 确定由所述第 二细分网格边组成的多边形， 并确定各个所述多边形偏离对应边数的正 多边形的偏离程度； 选择所述偏离程度大于预设程度的多边形， 作为待调整 多边形； 对组成所述待调整多边形的所述第 二细分网格边进行动力学松弛， 直至所述偏离程度 小于或等于所述预设程度。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述确定各个所述多边形偏离对应边数的 正多边形的偏离程度， 包括： 确定各个所述多边形的最小外 接圆； 计算所述多边形的面积和的对应的所述 最小外接圆的面积比； 根据所述 面积比确定偏离对应边数的正多边形的偏离程度。 5.根据权利要求3所述的方法， 其特 征在于， 还 包括：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114329698 A 2选择由所述第二细分网格边构建的、 形态美观性不满足美观性判定条件的局部区域， 作为待调整局部区域； 对所述待调 整局部区域进行拓扑调整而得到调 整后的局域网格， 直至调整后的局部区 域满足所述美观性判定条件。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 所述美观性判定条件 包括： 所述局部区域的网格线偏转频率大于设定频率； 和/或， 所述局部区域中连片六边形的数量小于设定数量； 和/或， 所述局部区域中的五边形和七边形总数与所述局部区域中多边形总数之比大于设定 比值。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在采用所述细 分网格边构建所述表皮曲面 网格前， 还 包括： 确定扭率大于预设扭率的细分网格边在所述建筑物 表皮曲面上的局部区域； 调整所述局部区域的表皮曲面形态， 和/或， 调整所述局部区域内网格的拓扑结构， 和/ 或， 对所述局部区域内的所述细分网格边进行动力学松弛， 以减小位于所述局部区域的细 分网格边的扭率。 8.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 还 包括： 确定建筑物的墙 体的下缘线， 以及根据所述主结构条 带确定建筑物墙 体的上缘线； 根据所述下缘线和所述上缘线， 确定墙 体曲面； 在所述墙 体曲面上设置多个第四节点， 并赋予所述第四节点相同的第二碰撞半径； 采用圆堆积算法， 根据各个所述第 四节点和所述第二碰撞半径， 在所述墙体曲面内进 行动力学模拟， 确定所述第四节点的位置； 根据所述第四节点构建墙面 三角流形网格； 基于所述墙面三角流形网格的各个网格边的中点， 分别确定对应的墙体细分节点； 所 述墙体细分节点 位于所述墙 体曲面上； 连接位于同一 三角形面的所述网格边对应的墙 体细分节点， 得到墙 体细分网格边； 采用所述墙 体细分网格边构建墙 体曲面网格； 将所述墙 体曲面网格的上端点与临近的所述表皮细分节点对齐。 9.根据权利要求8所述的方法， 其特 征在于， 根据所述主结构条带确定建筑物墙体的上缘线， 包括： 将所述主结构条带中的主结构 线上移设定距离， 作为所述墙 体的上缘线； 所述设定距离小于第二碰撞半径； 所述将所述墙体曲面网格的上端点与临近的所述表皮细分节点对齐之前， 包括： 删除 所述墙体细分网格边中位于建筑物 表皮曲面之上的网格边， 得到删除后的墙 体细分网格； 将所述墙体曲面网格的上端点与临近的所述表皮细分节点对齐， 包括： 将所述删除后 的墙体细分网格的上断电与邻近的所述表皮细分节点对齐。 10.一种建筑物 表皮曲面网格构建装置， 其特 征在于， 包括： 曲面分割单元， 用于确定建筑物表皮曲面上中的主结构条带， 以及由所述主结构条带 分割而形成的分割曲面； 节点确定单元， 用于沿所述主结构条带的延伸方向， 在所述主结构条带中间区域间隔 地设置第一节点， 在所述主结构条带的两侧边缘设置与所述第一节点交错布置的第二节权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114329698 A 3