本发明涉及洁净室建模技术，具体涉及一种洁净室模型虚拟网格对齐方法、系统、设备及存储介质。
背景技术：
1、cae模拟的建模阶段，存在建模误差：其中几何简化和网格划分是cae模拟中的关键步骤，每一个都对最终模拟结果的准确性和可靠性有显著影响。有些细节对于整体模拟的结果影响非常小，但是复杂的几何图形需要更多的计算资源和时间，通过几何简化，可以减少所需的计算量；其次，网格大小和类型对结果有很大影响：网格过粗可能会忽略部分流体细节，而网格过细则会增加计算成本和时间，网格的质量也会影响模拟结果的精度。
2、针对不同的行业需要进行对原始图纸不同的处理，这对人员专业性的要求较高。洁净室是半导体制造、新能源行业、生命科学、医药行业以及任何其他对环境污染高度敏感的领域的必需品。对于洁净室的仿真计算过程中，建模工作是最为复杂，且工作量占比较大的工作。目前洁净室三维建模通常是依靠人工读取不同行业的二维cad图纸信息，筛选记录下需要的信息，将需要的图层手动提取出来，再重新进行手动描图，描图之后进行三维建模，并依靠个人经验进行图纸线段对齐；这就导致了耗费大量人力的同时，图纸准确性以及精度无法保证，图纸上容易出现干涉情况，后续按图施工时不仅极易造成误解，而且根据图纸进行建模计算时极易造成cae计算不收敛；此外，对于大型洁净厂房，其ffu和高架地板数量庞大，cad绘图时极易出现以下问题：(1)ffu和高架地板对齐不准确，导致气流流动在一定程度上受阻；(2)在布局ffu或高架地板时，坐标定位不准确可能导致设备布局错误或不均匀；(3)在使用复制、镜像或阵列等功能时操作不当，可能会导致元素的错误放置或方向。为了减少这些误差，需要对从业人员进行严格的培训，熟悉cad软件的功能和限制，并且在设计过程中进行多次审查和验证。因此现有技术缺点为：(1)cad图纸较为复杂时，尤其是对于半导体行业，手动提取各图层需要耗费大量人力；(2)在描图过程中很容易出现由于图纸误差或人为出错造成cad图纸中出现较多缝隙，这导致在cfd软件中绘制结构化网格时，网格会捕捉这些误差，造成网格量大、计算速度慢，甚至不收敛等问题；(3)人为失误极易造成图纸误差，后续施工容易发生误解。
技术实现思路
1、发明目的：为解决现有技术的不足，本发明提出一种洁净室模型虚拟网格对齐方法、系统、设备及存储介质，能够实现自动化对齐，减少了人员投入成本，提高了绘图准确性与绘图效率。
2、技术方案：本发明的一种洁净室模型虚拟网格对齐方法，包括以下步骤：
3、识别读入图纸的图层名称，提取出建模所需图层，并识别各图层中的图形元素；
4、计算获取图层操作参数；包括识别各图形元素的图形数据，根据各图形元素的图形数据，分别找出x与y方向上的最小值与最大值，确定计算图形范围；
5、计算获取吊顶龙骨操作参数；包括根据包含吊顶龙骨的图层中各图形元素的图形数据，获取吊顶龙骨节点范围；
6、根据操作参数对图形元素进行处理；包括将图形范围与吊顶龙骨节点范围进行比较，若吊顶龙骨节点范围大于图形范围，则对龙骨节点进行细化处理，计算龙骨节点细化值，并计算各图形数据中所有的坐标点到各龙骨节点的间距最小值，并将对应的龙骨节点细化值作为对应图形元素的图形数据，进行重新绘制图形元素；若龙骨节点范围小于图形范围，则在龙骨节点细化处理之前需要根据图像范围扩展龙骨节点范围，使扩展后的龙骨节点范围包含图形范围；将龙骨节点或细化了的龙骨节点作为虚拟网格节点；
7、最后将洁净室模型的图形数据中图形元素的端点对齐到虚拟网格节点。
8、进一步的，提取出建模所需图层，并识别各图层中的图形元素，具体为：拆分图层名称，获取图层名称中需要建模的结构名称，并提取出包含需要建模的结构名称的所有图层；读取提取出的各图层中的图形元素，图形元素包括：多段线、圆、圆弧和线段。
9、进一步的，识别各图形元素的图形数据，具体为：识别提取出的图形元素的图形数据g0包括：
10、若图形元素为多段线，则识别其每个节点的坐标，记为数组((xp1,yp1),(xp2,yp2)…)，其中(xpi,ypi)为多段线的节点i的坐标，i＝1,2,…；
11、若图形元素为圆，则识别其圆心坐标(xc,yc)及半径r，记为数组(xc,yc,r)；
12、若图形元素为圆弧，则识别其圆心坐标(xc,yc)、半径r以及两条半径与水平线的夹角angles和anglee，记为数组(xc,yc,r,angles,anglee)；
13、若图形元素为线段，则识别其起点坐标(xs,ys)和终点坐标(xe,ye)，记为数组(xs,ys,xe,ye)。
14、进一步的，获取吊顶龙骨节点范围，具体为：
15、(1)读取吊顶龙骨的所有龙骨节点的坐标p0，记为数组((x1,y1)(x2,y2)…)；
16、(2)在cad图纸x方向与y方向计算龙骨节点间距p△:(p△x,p△y)；
17、(3)根据步骤(1)中识别的数组数据，分别找出x与y方向上的吊顶龙骨节点最小值与最大值，确定吊顶龙骨节点范围，并记为数组
18、进一步的，对龙骨节点进行细化处理，具体为：根据细化值n计算出对齐节点细化值p2，其中p2为细化值n是指将单个吊顶龙骨间距分为n份。
19、进一步的，根据图像范围扩展龙骨节点范围，扩展后得到的新的龙骨节点范围p1表达式为：其中，p0为初始龙骨节点范围，p△为龙骨节点间距，g0为图形元素的初始图形数据。
20、进一步的，将洁净室模型的图形数据中图形元素的端点对齐到虚拟网格节点，具体为：
21、若图形元素为多段线，则寻找与其每个节点坐标相离最近的虚拟网格节点，并将此虚拟网格节点坐标值赋值给对应的节点坐标，即完成一个节点的对齐操作，以此类推，完成多段线每个节点的对齐操作；
22、若图形元素为线段，则分别寻找与起点和终点两个节点相离最近的虚拟网格节点，并将此虚拟网格节点坐标值赋值给起点和终点坐标，完成线段的对齐操作；
23、若图形元素为圆，则寻找距离圆心坐标最近的虚拟网格节点，将此虚拟网格节点坐标赋值给圆心坐标；根据识别的半径r值，判断该圆的圆周是否落在某一虚拟网格节点上，即判断r＝m*d，其中d为两个虚拟网格节点之间x或y方向上的距离，m表示半径r内包含的虚拟网格节点间距数量，如果没有落在任意虚拟网格节点，则寻找与圆周最近的虚拟网格节点，计算该虚拟网格节点与被赋值之后的圆心坐标之间的距离d，将d赋值给半径r，至此完成圆的“对齐”操作；
24、若图形元素为圆弧，则寻找距离圆心坐标最近的虚拟网格节点，将此虚拟网格节点坐标赋值给圆心坐标；若圆弧除端点外存在极值点，则将寻找与此极值点距离最近的虚拟网格节点，并将该虚拟网格节点的坐标值赋给圆弧的极值点，然后根据两条半径与水平线的夹角angles和anglee，确定圆弧两端点坐标，画出圆弧，至此完成圆弧的“对齐”操作。
25、本发明一个实施例中，一种洁净室模型虚拟网格对齐系统，包括：
26、图层提取及图像元素识别单元，用于识别读入图纸的图层名称，提取出建模所需图层，并识别各图层中的图形元素；
27、图层操作参数计算单元，用于计算获取图层操作参数；包括识别各图形元素的图形数据，根据各图形元素的图形数据，分别找出x与y方向上的最小值与最大值，确定计算图形范围；
28、吊顶龙骨操作参数计算单元，用于计算获取吊顶龙骨操作参数；包括根据包含吊顶龙骨的图层中各图形元素的图形数据，获取吊顶龙骨节点范围；
29、虚拟网格对齐单元，用于根据操作参数对图形元素进行处理；包括将图形范围与吊顶龙骨节点范围进行比较，若吊顶龙骨节点范围大于图形范围，则对龙骨节点进行细化处理，计算龙骨节点细化值，并计算各图形数据中所有的坐标点到各龙骨节点的间距最小值，并将对应的龙骨节点细化值作为对应图形元素的图形数据，进行重新绘制图形元素；若龙骨节点范围小于图形范围，则在龙骨节点细化处理之前需要根据图像范围扩展龙骨节点范围，使扩展后的龙骨节点范围包含图形范围。
30、本发明一个实施例中，一种电子设备，所述设备包括：
31、存储有可执行程序代码的存储器；
32、与所述存储器耦合的处理器；
33、所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如上述的一种洁净室模型虚拟网格对齐方法的步骤。
34、本发明一个实施例中，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行如上述的一种洁净室模型虚拟网格对齐的步骤。
35、有益效果：与现有技术相比，本发明的优点为：(1)针对不同行业的cad图纸，能够将所需要的图层提取出来，去掉文字、块等多余图层元素，只保留绘图相关图层，节约了人工成本，提高了绘图效率；(2)可以将洁净室几何模型根据建筑吊顶龙骨的位置进行对齐，消除因人工绘图产生图层之间的干涉或者缝隙，降低了人工审查图纸的时间成本，避免了由于人为描图误差导致的cad图纸中出现较多的小缝隙导致的网格量大以及计算不收敛的问题，提高后续cae模拟的计算效率；(3)通过消除绘图误差，保证施工图纸的准确性，避免按图施工时发生误解。
1.一种洁净室模型虚拟网格对齐方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种洁净室模型虚拟网格对齐方法，其特征在于，提取出建模所需图层，并识别各图层中的图形元素，具体为：拆分图层名称，获取图层名称中需要建模的结构名称，并提取出包含需要建模的结构名称的所有图层；读取提取出的各图层中的图形元素，图形元素包括：多段线、圆、圆弧和线段。
3.根据权利要求1所述的一种洁净室模型虚拟网格对齐方法，其特征在于，识别各图形元素的图形数据，具体为：识别提取出的图形元素的图形数据g0包括：
4.根据权利要求1所述的一种洁净室模型虚拟网格对齐方法，其特征在于，获取吊顶龙骨节点范围，具体为：
5.根据权利要求1所述的一种洁净室模型虚拟网格对齐方法，其特征在于，对龙骨节点进行细化处理，具体为：根据细化值n计算出对齐节点细化值p2，其中p2为细化值n是指将单个吊顶龙骨间距分为n份。
6.根据权利要求1所述的一种洁净室模型虚拟网格对齐方法，其特征在于，根据图像范围扩展龙骨节点范围，扩展后得到的新的龙骨节点范围p1表达式为：其中，p0为初始龙骨节点范围，p△为龙骨节点间距，g0为图形元素的初始图形数据。
7.根据权利要求1所述的一种洁净室模型虚拟网格对齐方法，其特征在于，将洁净室模型的图形数据中图形元素的端点对齐到虚拟网格节点，具体为：
8.一种洁净室模型虚拟网格对齐系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行如权利要求1-7任一项所述的一种洁净室模型虚拟网格对齐的步骤。
