网格曲面上自由形状特征交互式阵列设计

为了提高设计效率、便于后续布局设计优化,提出一种流形网格曲面上自由形状特征可参数驱动的阵列重用设计方法,引入场向参数化方法获得网格曲面上的等值分布线,再由两组不同角度的等值分布线的交点确定特征的阵列位置;以阵列位置点的法矢和方向矢量构建局部坐标标架,用以确定阵列特征的朝向,并交互式确定各特征大小;最后采用基于旋转不变量的拉普拉斯网格变形方法,使得各阵列特征和目标曲面自然过渡,实现自由形状特征的有序多重复制。将位置阵列和特征变形分开处理,使得阵列特征的变形不依赖于场向参数化,仅与其所在的局部区域有关而与曲面整体无关,既保证了各特征和目标网格的融合效果,也为实施并行计算、降低时间成本提供了条件。试验结果表明,所介绍方法可行、有效,能满足自由形状特征在曲面上的阵列式交互设计要求。     

逆向分层自动添加支撑的算法与实现

分析了快速原型中支撑对成型实体及成型过程影响，在必须添加支撑时，根据支撑与成型实体的几何依赖关系，采用在逆向分层的过程中自动添加支撑的方法。该算法从选定的零件分层方向的最高顶点开始向下逆向分层或从零件层片文件的最后一层向前读入层片文件，在分层过程中或读入层片文件过程中快速而准确获得成型任意形状的层片轮廓零件所必需的支撑；提出采用轮廓偏置的方法确定是否添加支撑。本算法与传统的算法相比可以最大限度地避免或减少所需的支撑添加，同时克服了传统支撑算法中的重复运算，有效地提高了快速成型中前置数据处理的效率。     

基于OpenGL视景体的三维CAD模型交互显示研究

针对三维CAD模型的交互显示要求,采用已成为三维图形开发标准的OpenGL免费开放3D图形库来进行开发。在深入研究了OpenGL显示机制的基础上,提出并详细讨论了基于OpenGL视景体实现3D模型的交互显示变换方法。基于OpenGL显示系统,通过平移视点坐标系中的视景体实现平移交互显示,通过缩放视景体来实现缩放交互显示,基于矢量计算视点坐标系旋转参数实现任意旋转的交互显示。算法的实际编程应用证明能够有效、灵活地实现三维CAD模型的各种交互显示功能。     

平面型腔平行双向刀具轨迹的优化生成

分析了对平面型腔进行平行双向走刀加工时影响抬刀次数的因素，确定了最大抬刀次数与被加工区域几何形状的关系。在确定了交点加入刀具轨迹的原则后，提出了一种能简单、高效地生成平行双向刀具轨迹的交点判断加入算法。最后给出了实际的程序运行实例。     

基于扩展Z-Buffer的STL模型三维分段研究

CAD模型的三维分段离散是基于堆积/去除的复合快速原型工艺的关键技术之一.为此提出基于扩展Z-Buffer对STL模型进行三维分段离散.首先设计了扩展Z-Buffer的数据结构,然后研究了由STL模型获得扩展Z-Buffer模型的快速离散方法,最后研究了由扩展Z-BUffer模型获得无干涉的子Z-Buffer模型方法.实例证明,本算法具有很强的可靠性和适应性.     

一种提高光栅投影轮廓术精度的方法

在光栅投影三维轮廓术中,直接条纹位移分析法存在着垂直条纹方向分辨率低的缺点。在分析产生低分辨率原因的基础上,提出移物法,该方法通过多次移动物体来提高测量的采样精度。测量结果表明,在不提高对光栅投影系统的要求的情况下,对物体移动N次分别进行测量,每次移动的距离为条纹宽度的1/(N 1),这样就可以使得测量精度提高N倍。