NURBS曲面生成算法及仿真研究

讨论了一种生成NURBS曲面的算法,用C语言实现了该算法,并利用MATLAB进行仿真对该算法进行验证。在算法中讨论了曲面及其等距面生成方法以及曲面生成技术中相关的一些技术,如曲线段间参数过渡、曲面生成模式、曲面生成的实时性、改变曲面的形状等。仿真结果证明了算法的有效性。     

基于曲面的实体编辑方法探讨及实现

适应零件设计越来越复杂的要求，在Parasolid平台上研究开发了利用曲面编辑实体的3种曲面编辑方法：曲面链接、曲面替换和曲面转换。曲面编辑利用了曲面造型技术比较成熟的优势，极大地增强了对实体的编辑能力。详细论述了这3种曲面编辑的功能及实现过程。     

用分片代数曲面构造管道曲面的过渡曲面

借助围绕一个顶点处代数曲面的光滑拼接条件,提出并研究了用分片代数曲面构造三通管道的过渡曲面问题。首先对空间区域进行适当的剖分以确定分片代数曲面的定义区域。然后,通过求解一个线性方程组来构造出光滑拼接的分片代数曲面,同时还了在代数曲面片的Ｂ－Ｂ表示下,Ｂｅｚｉｅｒ纵标对过渡曲面的形状的局部控制问题。结果表明,用分片代数曲面构造过渡曲面不仅可以降低曲面的次数,而且更有利于曲面形状的控制。     

一个构造插值曲面方法中存在的错误

一、引言对N个任意分布的空间数据点{(x_i,y_i,z_i)}_(i=1)~N,文章[1]中提出了一个构造二元 插值曲面的方法。做法是把给定数据点在XY平 面上划分成三角形网格,在每个数据点p_i=(x_i, y_i,z_i)处构造一个对z_i插值的曲面片f_i(x,y)。 每个三角形上的曲面片由三个顶点处的曲面片加 权平均产生,整体的曲面由所有三角形上的曲面 片拼合而成。方法的具体做法如下:     

求解曲面距离问题的模拟退火遗传算法

提出计算曲面距离的统一方法——退火遗传算法。该算法将模拟退火算法和遗传算法相结合,解决了曲面之间的距离问题。该方法将工业中常用的曲面统一用参数形式表示,利用遗传算法求解曲面的距离问题。该方法通过引入模拟退火机制和人为地加入一定数目的特殊个体,大大增强了算法的爬山性能。     

三角网格上五次齐次代数曲面的重构

提出三角网格上重建代数曲面的一种方法,利用三次控制曲面来构造五次具有"齐次"形式的GC<'1>光滑曲面,所构造的代数曲面具有2次精度、局部性好、计算量低、自由参数几何意义明确的优点;而且这个五次代数曲面在与一簇特殊的平面相交时,交线为一个四次代数曲线和一条直线,从而化简了这类曲面参数化的计算量.     

代数拼接曲面的参数调整

针对代数曲面拼接中存在直接通过符号计算方法得到的拼接曲面有时不能满足实际拼接需求的问题,提出2种对二次曲面的拼接曲面进行调整的方法:1)计算拼接曲面之前,在构造的方程中加入参数,然后利用结式能够对含有参数的代数方程进行消元的性质得到带有参数的过渡曲面,调整参数的值改变从一个曲面过渡到另一个曲面的速度使得曲面形状改变;2)在计算出结式后,通过增加补偿参数或函数使得曲面的形状改变.文中还从理论上分析并证明了这2种方法可以保持原来拼接曲面光滑连续性的阶数.实验结果表明,文中方法具有很强的通用性且易于实现.     

NURBS曲面在工程曲面设计中的应用

本文探讨了工程曲面设计中应用ＮＵＲＢＳ（非均匀有理Ｂ样条）曲面的方法，包括所设计曲面的预处理，控制顶点与节点的设计，以及通过调整权重修改曲面的方法等。     

点云配准在大型曲面工件定位中的应用

针对工业生产中大尺寸薄壁工件的高精度加工需求,本文利用点云配准技术解决弱刚度及缺少定位信息等实际问题,对工件位姿进行迭代调整。最近点迭代(ICP)算法对于平坦曲面和有限点数据的精度不高,本文结合ICP算法和曲面点参数反求方法,减小了在边缘和角点的匹配误差,提高了整体匹配效果。仿真结果表明,该方法能够在保证整体性能的前提下得到较优的局部匹配精度,为解决大型曲面工件的主动寻位和自动调位问题提供了一个有效途径。     

隐式曲面／参数曲面的求交算法

本文介绍了一种实用有效的隐式曲面／参数曲面求交算法。算法主要分为两部分：特征初始点的求取和单调段的跟踪。解双变量多项式方程求解特征初始点。跟踪在三维空间进行，易于控制跟踪步长和离散交点对交线的逼近精度。算法不离散参数曲面，不漏交。     

基于注塑模CAD/CAE

介绍一种基于离散曲面的裁剪算法,该算法适用于注塑模     

基于注塑模CAD/CAE的自由曲面的裁剪

介绍一种基于离散曲面的裁剪算法,该算法适用于注塑模ＣＡＤ／ＣＡＥ或其它产品设计和有限元分析的领域,实践证明该算法自动化程度高、速度快、稳定可靠。     

散乱点云特征面拟合与求交算法

逆向建模的主要目标就是通过曲面重构,向CAD输入NURBS等曲面模型。曲率是曲面的基本信息,采用二次曲面法估算点云曲率,结合曲率法和统计法对点云进行特征型面分割,有效识别了平面、圆柱面和球面等规则曲面。采用最小二乘拟合法求解曲面参数,拟合NURBS曲面,并采用Newton-Raphson迭代法求解面与面的相交线。实验中规则模型的特征面识别率达到100%,复杂规则几何模型的主要特征面能正确识别。实验结果表明该方法在以规则型面为主要特征的零件模型重构应用中的有效性。     

曲面三参数四点造型

文章是对经典的四点细分格式进行推广,提出了可通过对形状参数的适当选择来实现对极限曲线形状调整和控制的四参数四点细分曲线造型方法,并把该方法扩展到曲面上;对其收敛性进行了分析,同时给出了曲线曲面C0到C2连续的充分条件。     

离散曲面间求交的研究

根本散曲面的性质，对离散曲面间求交的方法进行了研究，并探讨了有交区的判断、分割精度等方面的问题。     

多个B样条曲面光滑重建技术研究

提出一种对多个B样条曲面光滑重建的拟合算法，并通过对牙模的例子进行重建给出了计算结果。说明新的拟合算法既能够处理大量测量点，又能够提高重建速度，很好地解决了多个曲面的光滑重建问题。     

An adjustable subdivision surface modeling scheme

Based on triangle and quadrilateral meshes, this paper presents an adjustable subdivision surface scheme. The scheme can produce subdivision surface of Cl continuity of limit surface Since an adjustable parameter is introduced to the scheme, the surface modeling is flexible. Depended on given initial data, the limited surface shape can be adjusted and controlled through selecting appropriate parameters. The method is effective in generating smooth surfaces.     

T样条曲面在B样条曲面局部拼接中的应用

为解决相邻B样条曲面在局部拼接时由于曲面细分而加入冗余控制点的问题,利用T样条曲面良好的局部细分性,提出一种更有效的T样条曲面局部拼接法。将相邻B样条曲面精确转换为两张全行列T样条曲面;利用T样条曲面的局部均匀细分算法得到局部拼接边界上的一致性,在曲面上加入局部控制点;将局部细分后的曲面连续拼接为一张控制点更少的T样条组合曲面。与B样条曲面的细分拼接法相比,该方法在曲面细分时不加入任何冗余控制点,在局部拼接后能够得到一张更精简的组合曲面。     

移动扫描曲面的构形原理及其应用

本文在推导曲面数学表达式的基础上，给出了平移扫描曲面和法向扫描曲面的形成，并对其进行离散处理，进而得到所要求的自由曲面。