本发明涉及计算机辅助设计，尤其涉及一种边界表示实体交线成环方法、装置及设备。
背景技术：
1、随着科技的飞速进步，计算机辅助设计（cad）已成为现代制造业不可或缺的重要工具。cad技术通过集成计算机技术，辅助设计者进行产品的设计、修改、分析以及优化，极大地提高了设计效率和质量。从螺丝钉到万吨巨轮，cad软件在现代工业领域发挥着举足轻重的作用，其应用领域涵盖机械、建筑、船舶、航空、航天等多个行业。
2、在cad技术中，实体建模是其核心功能之一，而边界表示（boundaryrepresentation，brep）和构造实体几何（csg）是两种主流的建模方式。brep方法通过描述对象的边界几何信息和拓扑信息来构建模型。在cad系统中，布尔运算作为处理三维实体复杂编辑的关键技术，其重要性不言而喻。布尔运算的基本流程包括交线生成、交线成环、新实体生成和冗余结构清理等步骤。其中，交线成环是技术实现的难点之一，现有的成环方法主要有统一成环和逐边成环两种。统一成环方法速度快，但面对复杂拓扑情形时，其鲁棒性难以保证；而逐边成环方法虽然鲁棒性和正确性更高，但在性能上略逊于统一成环。
3、尽管现有技术在cad实体建模和布尔运算方面已经取得了显著成果，但在交线成环这一关键环节上仍存在不足。统一成环方法在处理复杂拓扑情形时，由于难以准确分析拓扑情景，容易导致算法鲁棒性降低。而逐边成环方法虽然在一定程度上解决了鲁棒性问题，但由于每次成环都需要寻找交线所在的拓扑面，因此在性能上存在一定的劣势。这些问题限制了cad软件在复杂设计场景下的应用，成为制约cad技术进一步发展的瓶颈。
技术实现思路
1、本发明提供一种brep实体交线成环方法、装置及设备，用以解决现有技术中在brep实体中处理交线成环时，难以同时保证算法鲁棒性和高性能的缺陷，实现了在复杂拓扑情形下也能正确成环，大大提高了算法的鲁棒性和性能。
2、本发明提供一种边界表示实体交线成环方法，包括如下步骤：
3、根据边界表示实体上拓扑面与输入交线的拓扑位置关系，对所述边界表示实体进行预处理；
4、基于预处理后的边界表示实体，根据拓扑面上的边界线与所述输入交线的拓扑位置关系以及所述输入交线的封闭性，确定需要调用的拓扑操作；
5、根据所述拓扑操作结果执行切割环或合并环的操作。
6、根据本发明提供的边界表示实体交线成环方法，所述根据边界表示实体上拓扑面与输入交线的拓扑位置关系，对所述边界表示实体进行预处理，具体包括：基于边界表示实体上拓扑面与输入交线的拓扑位置关系，通过射线法确定输入交线所在的拓扑面；根据所述输入交线与其所在的拓扑面上的边界线的相交情况，在所述输入交线与其所在的拓扑面上的边界线的交点处对拓扑面上的边界线进行拆分。
7、根据本发明提供的边界表示实体交线成环方法，所述根据拓扑面上的边界线与所述输入交线的拓扑位置关系以及所述输入交线的封闭性，确定需要调用的拓扑操作，具体包括：判断所述输入交线的封闭性；如果所述输入交线封闭，则调用封闭交线成环处理；如果所述输入交线不封闭，则确定所述输入交线与原拓扑面上的边界线的交点个数，根据所述交点个数执行不同的拓扑操作。
8、根据本发明提供的边界表示实体交线成环方法，所述确定所述输入交线与原拓扑面上的边界线的交点个数，根据所述交点个数执行不同的拓扑操作，具体包括：确定所述输入交线与原拓扑面上的边界线的交点个数；如果没有交点，则直接将所述输入交线作为一条悬边；如果有一个交点，则基于自适应步长的割线角度计算方法，为每条输入交线成环时形成的共边确定前驱边和后继边，并将所述输入交线作为所述前驱边和后继边所在环的支柱边；如果有两个交点，则基于自适应步长的割线角度计算方法，为每条输入交线成环时形成的共边确定前驱边和后继边；判断所述前驱边和后继边所在的环是否相同，根据判断结果执行相应的操作。
9、根据本发明提供的边界表示实体交线成环方法，所述判断所述前驱边和后继边所在的环是否相同，根据判断结果执行相应的操作，具体包括：判断所述前驱边和后继边所在的环是否相同；如果前驱边和后继边在两个不同的环，则对两个环进行合并；如果前驱边和后继边所在的环相同，则对所在的环进行拆分。
10、根据本发明提供的边界表示实体交线成环方法，所述根据所述拓扑操作结果执行切割环或合并环的操作，具体包括：根据所述拓扑操作结果确定被操作环的类型和边界表示实体的拓扑关系；基于所述被操作环的类型和所述边界表示实体的拓扑关系，判断执行切割环或合并环的操作；如果为合并环，则直接进行合并；如果为切割环，则基于新旧环的类型对原拓扑面进行分割生成新拓扑面，并对生成的新环进行参数域边界的配对和重新分配。
11、根据本发明提供的边界表示实体交线成环方法，所述对生成的新环进行参数域边界的配对和重新分配，具体包括：对于拓扑面所在几何面在某一参数方向上为周期性并且生成环类型横跨整个参数域的情况，基于自适应步长的环离散方法，判断出环为参数域中的上界或是下界；根据判断结果在原拓扑面上的环中搜索出配对环，组合成符合预设条件的参数域边界，确定参数范围；对于新旧环中存在环类型为外环的情况，则直接将外环分配到新拓扑面上，根据环的位置利用射线法在所述新拓扑面和原拓扑面中对原拓扑面上的环进行重新分配。
12、本发明还提供一种边界表示实体交线成环装置，包括如下模块：
13、预处理模块，用于根据边界表示实体上拓扑面与输入交线的拓扑位置关系，对所述边界表示实体进行预处理；
14、拓扑判断模块，用于基于预处理后的边界表示实体，根据拓扑面上的边界线与所述输入交线的拓扑位置关系以及所述输入交线的封闭性，确定需要调用的拓扑操作；所述拓扑面上的边界线为拓扑面上的边界线，用于限定所述拓扑面的范围；
15、成环模块，用于根据所述拓扑操作结果执行切割环或合并环的操作。
16、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述边界表示实体交线成环方法。
17、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述边界表示实体交线成环方法。
18、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述边界表示实体交线成环方法。
19、本发明提供的一种边界表示实体交线成环方法、装置及设备，通过对边界表示实体上原拓扑面与输入交线的拓扑位置关系进行预处理，能够更精确地识别和处理交线与边界表示实体的交互。基于预处理后的信息，根据面上边与输入交线的拓扑位置关系以及输入交线的封闭性，能够准确判断并调用相应的拓扑操作，从而在复杂拓扑情形下也能确保算法的正确执行，大大提高了算法的鲁棒性和正确性。通过基于准确的拓扑位置和封闭性信息执行切割环或合并环的操作，优化了整个布尔运算过程，提高了cad内核的性能和效率。
1.一种边界表示实体交线成环方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的边界表示实体交线成环方法，其特征在于，所述根据边界表示实体上拓扑面与输入交线的拓扑位置关系，对所述边界表示实体进行预处理，具体包括：
3.根据权利要求1所述的边界表示实体交线成环方法，其特征在于，所述根据拓扑面上的边界线与所述输入交线的拓扑位置关系以及所述输入交线的封闭性，确定需要调用的拓扑操作，具体包括：
4.根据权利要求3所述的边界表示实体交线成环方法，其特征在于，所述确定所述输入交线与原拓扑面上的边界线的交点个数，根据所述交点个数执行不同的拓扑操作，具体包括：
5.根据权利要求4所述的边界表示实体交线成环方法，其特征在于，所述判断所述前驱边和后继边所在的环是否相同，根据判断结果执行相应的操作，具体包括：
6.根据权利要求1所述的边界表示实体交线成环方法，其特征在于，所述根据所述拓扑操作结果执行切割环或合并环的操作，具体包括：
7.根据权利要求6所述的边界表示实体交线成环方法，其特征在于，所述对生成的新环进行参数域边界的配对和重新分配，具体包括：
8.一种边界表示实体交线成环装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述边界表示实体交线成环方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述边界表示实体交线成环方法。
