(19)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 202210991444.0 (22)申请日 2022.08.18 (71)申请人 郑州大学 地址 450000 河南省郑州市高新 技术开发 区科学大道100号 (72)发明人 张俊峰　胡进科　罗鸿博　高晨曦　 王磊　栗蕾　 (74)专利代理 机构 郑州万创知识产权代理有限 公司 41135 专利代理师 任彬 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/18(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种基于Grasshopper的多种网架结构形式 参数化建模实现方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于Grasshopper的多种 网架结构形式参数化建模实现方法， 包括以下步 骤： 1)创建一个对应网架结构形式的多边形； 2) 对多边形各边进行均分取点； 3)生成上层杆件； 4)生成下层杆件； 5)分批次生成腹杆； 6)利用选 型电池将不同的的数表示不同的网架结构形式； 7)将所得的上层杆件、 腹杆、 下层杆件、 节点 分别 输入选型电池中对应网架结构形式的选型位置。 本发明能够建立多种网架结构形式， 在不同网架 建立过程中， 针对一些重复的过程缩短了建模时 间， 提高了效率， 结合参数化建模的优势， 利用少 数参数的改变从而改变建立的模 型， 使用时只需 要输入相应参数和选型即可输出模 型， 提高了建 模效率和建 筑设计速度。 权利要求书4页 说明书11页 附图5页 CN 115357983 A 2022.11.18 CN 115357983 A 1.一种基于Grasshopp er的多种网架结构形式参数化建模实现方法， 其特征在于， 包括 以下步骤： 1)在Grasshopper中调出创建建筑设计中网架结构形式所对应多边形的电池， 得到对 应的多边形； 2)在步骤1)得到的多边形的各 条边上分别生成均分该边的点； 3)利用多边形 上的点确定上层杆件所需节点， 连接节点得到上层杆件； 4)在上层确定下层杆件所需节点， 将下层杆件所需节点沿z轴向下移动， 得到下层节 点， 连接下层节点得到下层杆件； 5)分批次将所需上层节点和下层节点连接得到腹杆； 6)调出st ream filter电池， 用不同的数来表示 不同的网架结构形式； 7)将所得杆件节点、 上层 杆件、 下层 杆件和腹杆分别输入到stream  filter电池中对应 网架结构形式的选型位置 。 2.根据权利要求1所述的一种基于Grasshopper的多种网架结构形式参数化建模实现 方法， 其特征在于： 所述步骤1)中网架结构形式包括正放四角锥网架、 两向正交正放网架和 两向斜交斜放网架； 所述步骤8)中利用number  slider电池以 “0”表示正放四角锥网架， 以 “1”表示两向正交正 放网架， 以 “2”表示两向斜交斜 放网架。 3.根据权利要求2所述的一种基于Grasshopper的多种网架结构形式参数化建模实现 方法， 其特征在于： 所述步骤1)中创建多边形之后， 在多边形上各边取点方式为： 将series 电池的数列输入到list  item电池的index 中， 可以从list  item电池输入的点阵里的每组 点中自序号以start表示的点开始， 间隔取点， 所间隔的距离以step表示， 取点次数以count 表示； 取出的点直接输出或者将listitem电池取出的点输入到reverselist电池后倒序输 出。 4.根据权利要求3所述的一种基于Grasshopper的多种网架结构形式参数化建模实现 方法， 其特征在于： 所述步骤1)中网架结构形式确定为正放四角锥网架； 步骤1)中通过 rectangle电池创建一个矩形， 矩形四条边中x轴向的长度＝x轴向网格数 ×x轴向网格宽 度， 矩形四条边中y轴向的长度＝y轴向网格数 ×y轴向网格宽度， 网格数和网格宽度均为建 筑设计所定的网架数据； 步骤2)中得到多边形上均分各边的点的操作为： 利用list  item电 池分别得到矩形的四条边， 然后将矩形的四条边依次编上序号0、 1、 2、 3， x方向上的两条边 序号分别为0和2， 利用divide  curve电池将这两条边各自均分为x轴向网格数的2倍； y方向 上的两条边序号分别为1和3， 再利用divide  curve电池将这两条边各自均 分为y轴向网格 数的2倍； 步骤3)中得到上层杆件的操作为： 利用divide  surface电池 得到所有上层节点D， 再利用polyline电池将所有上层节点D相连形成多段线， 得到y轴向平行的上层杆件， 使用 flip matrix电池将D转置后再次利用polyline电池连接形成多段线， 得到与x轴向平行的 上层杆件， 即得 所有上层杆件； 步骤4)得到下层杆件的操作为： 将下层杆件所有的杆件节点定义为N， N＝N1+N2， 使用上 述在多边形上各边取点的方式， 从list  item电池中取出0号边上序号为奇数的点， 个数为x 轴向网格数， 利用rev erse list电池 得到2号边上序号为奇数的点的倒序， 个数为x网格数， 利用line电池将两组点相连为线段， 得到的线段通过divide  curve电池均 分为y轴向网格 数的2倍， 接着利用list  item电池的点阵中取出上述线 段对应序号为奇数的点， 个数为y轴权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115357983 A 2向网格数， 利用move电池将这些点沿z轴负向移动网架 高度的距离， 得到下层节点， 定义为 N1， 利用polyline电池将下层节 点N1直接相连形成多段线， 得到与y轴平行的下层杆件， N1即 为与y轴平行的下层杆件所对应的杆件节点， 使用flip  matrix将 下层节点N1的序号矩阵转 置后再次利用polyline电池连接形成多段线， 这组点即为与x轴平行的下层杆件所对应的 下层节点， 定义 为N2， 得到与x轴平行的下层杆件， 即得 所有下层杆件； 步骤5)得到腹杆的操作为： 使用上述在多边形上各边取点的方式， 取出上层节点D中除 最上面一行之外的所有点， 将取出 的点阵转置， 然后再取出转置后的点阵中除最右侧之外 的所有点， 将这些点组成的点阵转置后与N1利用line电池连接得到第一部分腹杆； 取出D组 成的点阵中除最上面一行之外的所有点， 利用flip  matrix电池将取出的点形成的点阵转 置， 然后取出转置后点阵中除最左侧之外的所有点， 将这些点组成的点阵利用flip  matrix 电池转置后与N1使用line电池相连， 得到第二部分腹杆； 取出D组成的点阵中除最下面一行 之外的所有点， 利用flip  matrix电池将取出的点形成的新的点阵转置， 然后取出转置后的 点阵中除最左侧之外的所有点， 再将这些点组成的点阵转置后利用line电池与N1相连得到 第三部分腹杆； 取出D组成的点阵中除最下面一行之外的所有点， 将取出的点形成的新的点 阵转置， 然后取出转置后的点阵中除最右侧之外的所有点， 利用flip  matrix电池将这些点 组成的点阵转置后与N1相连得到第四部分腹杆。 5.根据权利要求4所述的一种基于Grasshopper的多种网架结构形式参数化建模实现 方法， 其特征在于： 将所得的杆件节点、 上层杆件、 下层杆件和腹杆分别输入到选型电池中 对应“0”号选型的位置， 输出正 放四角锥网架。 6.根据权利要求3所述的一种基于Grasshopper的多种网架结构形式参数化建模实现 方法， 其特征在于： 所述步骤1)中网架结构形式确定为两向正交正放网架； 步骤1)中通过 rectangle电池创建一个矩形， 矩形四条边中x轴向的长度＝x轴向网格数 ×x轴向网格宽 度， 矩形四条边中y轴向的长度＝y轴向网格数 ×y轴向网格宽度， 网格数和网格宽度均为建 筑设计所定的网架数据； 步骤2)中得到多边形上均分各边的点的操作为： 利用list  item电 池分别得到矩形的四条边， 然后将矩形的四条边依次编上序号0、 1、 2、 3， x方向上的两条边 序号分别为0和2， 利用divide  curve电池将这两条边各自均分为x轴向网格数的2倍； y方向 上的两条边序号分别为1和3， 再利用divide  curve电池将这两条边各自均 分为y轴向网格 数的2倍； 步骤3)中得到上层杆件的操作为： 利用divide  surface电池 得到所有上层节点D， 再利用polyline电池将所有上层节点D相连形成多段线， 得到y轴向平行的上层杆件， 使用 flip matrix电池将D转置后再次利用polyline电池连接形成多段线， 得到与x轴向平行的 上层杆件， 即得 所有上层杆件； 步骤4)得到下层杆件的操作为： 将下层杆件所有的杆件节点定义为N， N＝N1+N2， 利用 move电池将上层节点D沿z轴负向移动网架高度的距离， 得到下层节点， 定义为N1， 利用 polyline电池将下层节点N1直接相连形成多段线， 得到与y轴平行的下层杆件， N1即为与y轴 平行的下层杆件所对应的杆件节点； 使用flip  matrix将下层节点N1的序号矩阵转置后再 次利用polyline电池连接形成多段线， 这组点即为与x轴平行的下层杆件所对应的下层节 点， 定义为N2，