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龙图腾网恭喜天津大学申请的专利一种基于关联单元的三维骨料建模方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119516103B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411505745.3，技术领域涉及：G06T17/00；该发明授权一种基于关联单元的三维骨料建模方法及系统是由刘丰;陈奕名;吴帮标;徐颖;夏开文设计研发完成，并于2024-10-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于关联单元的三维骨料建模方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于关联单元的三维骨料建模方法及系统，涉及三维建模技术领域，包括：设定模型外形尺寸、骨料形状级配等参数；按照级配生成骨料；生成背景网格，选取部分网格点作为投放点，依据关联单元进行循环随机投放骨料，完成建模。本发明建模方法简单高效，可以实现高骨料含量的建模，可以用于三维土石混合体、混凝土骨料的模拟计算。

本发明授权一种基于关联单元的三维骨料建模方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于关联单元的三维骨料建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、建立三维颗粒模型，设定模型形状大小、骨料含量RP、骨料级配、背景网格层数、关联单元层数、骨料倾向范围、骨料长径比、骨料生成方式和网格点利用率；设置模型容器的坐标参数；步骤2、根据骨料级配、背景网格层数，生成背景网格，并随机选取可投放网格点；步骤3、组合单元信息矩阵，设置关联单元；步骤4、根据骨料含量RP、骨料级配，逐级生成骨料颗粒；步骤5、根据关联单元，按照骨料颗粒从大到小依次随机投放到可投放网格点，直到所有骨料完全投放，即完成建模；所述步骤5中，采用循环的方法进行骨料颗粒的投放：步骤5.1、按照预设长径比和倾向对骨料进行微调：设置长径比范围为：rLD＝[aR1，aR2]则第i个骨料颗粒的长径比为该范围内的随机数，在长轴上伸长，并在短轴方向上缩短，从而保证体积不变；骨料颗粒的旋转通过球坐标的变化来实现，根据设定的转轴方向以及角度范围，其中I为旋转方向，即旋转轴，通过三维方向向量设定，分别为旋转角度的上限和下限；通过坐标变换得到在球坐标下，方位角和仰角的变化量，然后将新的球坐标转化为笛卡尔坐标得到按照预设倾角的骨料颗粒坐标；步骤5.2、选定骨料，投放到随机格点：若在第i级配区间[Di1，Di2]内含有j个骨料颗粒，则将所有可投放颗粒的格点进行循环投放，将选定的骨料颗粒坐标与格点坐标相加得到若平移到该格点下骨料的全局坐标，对于骨料m，设为verm＝[Xm，Ym，Zm]，顶点数为n，则为n个顶点的三维坐标；在所有坐标中，取最大和最小值得到骨料颗粒的坐标范围，X坐标范围为，其他坐标同理；根据网格大小和骨料顶点坐标范围得到骨料颗粒的行编号范围： 其中，floor为向下取整函数，ceil为向上取整函数，列和排编号范围同理，即，；当设置了关联单元层数后，范围变为，其他编号同理；在这个范围内，利用函数筛查范围内各格点是否位于骨料内部，若骨料内部网格点和关联单元格点状态均为可投放状态，则该骨料投放成功，并将骨料内部格点和骨料顶点所在网格的全部顶点状态设置为不可投放状态，若存在不可投放节点状态，则更换投放位置，重新筛查，若循环完所有可投放格点仍无法投放颗粒，则需要更改骨料的级配以及背景网格的密度，重新进行建模。

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