技术领域
[0001] 本
发明涉及零部件三维模型设计、模型编辑、模型操作技术领域，具体涉及一种基于
脑机接口的三维建模方法。
背景技术
[0002] 产品的三维设计是产品
制造过程中的重要内容和核心步骤。产品三维模型的建立，工程师通常基于商业的CAD平台进行模型建立、模型编辑和模型操作，例如Solidworks、UG和Proe等。基于商业CAD平台的产品三维模型构建，往往依赖于程式化的步骤，由设计工程师一步一步按照计算机的要求进行模型几何、特征参数和约束的配置。例如，工程师往往先画模型的二维草图，然后约束草图的各尺寸，再由草图拉伸获得扫掠的三维实
体模型。基于商业CAD平台程式化的产品三维模型设计具有以下几个方面的弊端：
[0003] 1、产品三维模型的建立高度依赖草图、基准点、基准线和基准面的
鼠标、
键盘的交互。三维模型设计过程中，设计思维活动跟鼠标、键盘交互操作同时进行，不利于设计工程师设计主观能动性的发挥。
[0004] 2、基于二维草图到三维、先有基准约束再有几何/特征建模的程式化设计过程，跟人类对物理世界的三维认知习惯是相悖的。工程师的产品三维设计，需要从人脑中三维模型转化到二维草图、再由二维草图转化到计算机中的三维模型的两次转换过程，这不仅需要占用较长的计算机操作时间，也分散了工程师的产品设计专注程度。
发明内容
[0005] 本发明的目的是为了解决
现有技术中的上述
缺陷，提供一种基于脑机接口的三维建模方法，旨在利用脑机接口技术，获得用户的CAD建模操作指令信息；基于用户操作指令信息，转化为CAD建模的接口函数，调用接口函数实现三维实体模型的构建，提高产品零部件设计效率，降低产品开发的周期。
[0006] 根据公开的
实施例，本发明的第一方面公开了一种基于脑机接口的三维建模方法及其实现，所述三维建模方法，主要基于脑机接口技术，获得用户的CAD建模操作指令；基于用户的建模操作指令，通过CAD接口实现三维实体模型的构建。
[0007] 所述方法实现包括-用户及CAD建模操作思维模
块、脑机接口、用户建模操作信息辨识模块、CAD接口、CAD建模
软件，
[0008] 其中，所述的用户及CAD建模操作思维提供实体三维构建的模型操作脑机
信号，所述的脑机接口从接收的脑机信号中解析出用户的模型操作信息，所述的用户建模操作信息辨识模块用于对接收到的用户的各类模型操作信息进行辨识，所述的CAD接口用于将用户的各类模型操作信息，转化为CAD建模软件的接口函数，所述的CAD建模软件用于调用接口函数，实现CAD建模的各类操作。
[0009] 根据公开的实施例，本发明的第二方面公开了一种基于脑机接口的三维建模方法实现过程，所述三维建模方法实现过程包括下列步骤：
[0010] S1、初始化CAD建模软件的状态为“脑机接口建模”的状态；
[0011] S2、初始化脑机接口
硬件和用户建模操作信息辨识模块；
[0012] S3、用户基于脑机接口硬件，发出CAD建模操作思维指令信息；
[0013] S4、脑机接口采集用户的指令脑电波信号，经过用户建模操作信息辨识模块进行脑电波信号的滤波、提取，解析用户建模操作类型信息，并将其传递给CAD接口；
[0014] S5、CAD接口将用户建模操作类型信息转化为CAD建模软件的接口函数；
[0015] S6、CAD建模软件用于调用接口函数，实现CAD建模的各类操作；
[0016] S7、检测CAD建模是否结束，如果结束则保存CAD模型，结束建模；如果没有结束，则重复步骤S3～步骤S6的过程，直到结束为止。
[0017] 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
[0018] 本发明基于脑机接口技术，获得用户的CAD建模操作指令信息；基于用户操作的指令信息，转化为CAD建模的接口函数，通过CAD接口实现三维实体模型的构建；基于脑机接口的三维建模技术，工程师可以摈弃商业CAD平台的程式化设计方法，以及鼠标、键盘的操作约束，随性地设计、编辑以及实时交互构建产品的三维模型。
附图说明
[0019] 图1是本发明公开的一种基于脑机接口的三维建模方法示意图；
[0020] 图2是本发明公开的一种基于脑机接口的三维建模方法的实现
流程图；
[0021] 图3是本发明实施例中的三维凸台零件示意图；
[0022] 图4是本发明公开的基于脑机接口的三维凸台零件建模方法的方案实现过程示意图。
具体实施方式
[0023] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024] 实施例一
[0025] 旨在让工程师可以摈弃商业CAD平台的程式化设计方法，以及鼠标、键盘的操作约束，随性地设计、编辑以及实时交互构建产品的三维模型，本实施例提出一种基于脑机接口的三维建模方法，基于脑机接口技术，获得用户的CAD建模操作指令信息；基于用户操作的指令信息，通过CAD接口实现三维实体模型的构建。该方法基于脑机接口的三维建模方法实现，包含用户及CAD建模操作思维模块、脑机接口、用户建模操作信息辨识模块、CAD接口、CAD建模软件五个组成部分。
[0026] 其中，“用户及CAD建模操作思维模块”提供实体三维构建的模型操作脑机信号；“脑机接口”用于解析用户的模型操作信息；“用户建模操作信息辨识模块”用于对用户的各类模型操作信息进行辨识；“CAD接口”用于将用户的各类模型操作信息，转化为CAD建模软件的接口函数；“CAD建模软件”用于调用接口函数，实现CAD建模的各类操作。
[0027] 实施例二
[0028] 如图2所示，一种基于脑机接口的三维建模方法，其三维建模方法过程如下：
[0029] 步骤S1、初始化CAD建模软件的状态为“脑机接口建模”的状态。
[0030] 步骤S2、初始化脑机接口硬件和用户建模操作信息辨识模块。
[0031] 步骤S3、用户基于脑机接口硬件，发出CAD建模操作思维指令信息。
[0032] 步骤S4、脑机接口采集用户的指令脑电波信号，经过用户建模操作信息辨识模块进行脑电波信号的滤波、提取，解析用户建模操作类型信息，并将其传递给CAD接口。
[0033] 步骤S5、CAD接口将用户建模操作类型信息转化为CAD建模软件的接口函数。
[0034] 步骤S6、CAD建模软件用于调用接口函数，实现CAD建模的各类操作。
[0035] 步骤S7、检测CAD建模是否结束，如果结束则保存CAD模型，结束建模；如果没有结束，则重复步骤S3～步骤S6的过程，直到结束为止。
[0036] 步骤S3～步骤S6的总过程，标记为流程(159)。
[0037] 实施例三
[0038] 图3是本发明实施例中的三维凸台零件示意图，本实施例基于上述实施例公开的三维建模方法，对三维凸台零件进行三维建模，流程如图4所示，基于步骤S1和步骤S2，初始化CAD系统为脑机接口建模状态，初始化脑机接口硬件和用户建模操作信息辨识
软件模块；然后基于脑机接口的三维凸台零件建模技术方案实现过程为：
[0039] 流程(161)：用户通过脑机接口，发出“新建CAD模型”的操作指令；基于流程(159)，解析“新建CAD模型”的操作指令，转化为CAD建模的“新建CAD模型”接口函数。
[0040] 流程(162)：CAD系统，调用“新建CAD模型”接口函数，实现三维凸台零件的新建功能。
[0041] 流程(163)：用户通过脑机接口，发出“草图绘制”的操作指令；基于流程(159)，解析“草图绘制”的操作指令，转化为CAD建模的“草图绘制”接口函数。
[0042] 流程(164)：CAD系统，调用“草图绘制”接口函数，实现三维凸台零件的构建的草图绘制功能。
[0043] 流程(165)：用户通过脑机接口，发出“绘制圆并给定半径”的操作指令；基于流程(159)，解析“绘制圆并给定半径”的操作指令，转化为CAD建模的“绘制圆并给定半径”接口函数。
[0044] 流程(166)：CAD系统，调用“绘制圆并给定半径”接口函数，实现三维凸台零件的“绘制草图圆并确定其半径”功能。
[0045] 流程(167)：用户通过脑机接口，发出“确定操作并退出草图”的操作指令；基于流程(159)，解析“确定操作并退出草图”的操作指令，转化为CAD建模的“确定操作并退出草图”接口函数。
[0046] 流程(168)：CAD系统，调用“确定操作并退出草图”接口函数，实现三维凸台零件的“完成草图绘制并退出草图”的功能。
[0047] 流程(169)：用户通过脑机接口，发出“选择草图并给定参数拉伸凸台”的操作指令；基于流程(159)，解析“选择草图并给定参数拉伸凸台”的操作指令，转化为CAD建模的“选择草图并给定参数拉伸凸台”接口函数。
[0048] 流程(170)：CAD系统，调用“选择草图并给定参数拉伸凸台”接口函数，实现三维凸台零件的“选择草图并给定凸台高度参数，实现凸台拉伸”的功能。
[0049] 流程(171)：用户通过脑机接口，发出“保存凸台CAD零件”的操作指令；基于流程(159)，解析“保存凸台CAD零件”的操作指令，转化为CAD建模的“保存凸台CAD零件”接口函数。
[0050] 流程(172)：CAD建模软件，调用“保存凸台CAD零件”接口函数，实现三维凸台零件的“保存”的功能。
[0051] 完成三维凸台零件的保存之后，则可以执行步骤S8，退出CAD建模系统。
[0052] 综上所述，相比商业CAD系统三维模型设计、模型
修改的技术方法，本发明公开的一种基于脑机接口的三维建模方法，其主要区别在于：CAD建模软件的通用模型操作，基于鼠标或键盘进行交互；而基于脑机接口的三维建模技术与方法，CAD的建模操作指令，依赖“脑机接口”、“用户建模操作信息辨识模块”软硬件模块，实现辨识，并转化为CAD建模软件的接口函数，实现CAD建模的各类操作交互，其交互效率更高，CAD建模速度更便捷。
[0053] 基于本发明的三维建模方法，CAD三维模型的建立、编辑和操作过程是“
所见即所得”的方式，能辅助产品工程师进行启发式地设计，提高产品零部件设计效率，降低产品开发的周期。
[0054] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
