Interactive design of fair hull surfaces using B-splines

Two related techniques for the interactive computer aided design of lines and molded surfaces are presented. The first technique is aimed at lines generation from hull form parameters. The second is aimed at fairing a mathematical surface that is based upon the lines. Both schemes employ B-splines to represent waterlines and stations in the lines drawing. The lines of a modern ship which have been generated by the first method are shown. A new indicator of surface fairness called Euler's net is illustrated. Indications are given of the expected future developments in these continuiing efforts.     

基于点的曲线曲面有限元光顺方法

论文从采用有限元三角单元划分出发,满足有限元模拟的收敛性的要求,提出了基于点的曲线曲面的有限元光顺模型.在优化计算过程中,文中避开了一般的优化的计算方法的优化计算时间长且要解大型矩阵缺点,从智能优化角度出发,应用遗传算法来计算,并取得良好的效果.     

CT图像表面重建技术中的边缘轮廓提取方法

论述了 CT图像表面重建技术中的边缘轮廓提取方法。采用该方法 ,得到了 CT图像的截面数据 ,进而利用CAD软件实现了 CT图像表面的三维重建。最后给出了儿童股骨三维表面重建的实例     

基于点云数据重构三维网格模型的神经网络法

给出了一种新的基于神经网络的点云数据重构CAD实体模型的新方法。该方法能直接从神经网络的权值矩阵得到曲线的控制顶点、曲面的控制网格，通过神经网络的权值约束实现曲线段、曲面片之间的光滑拼接。同时对恢复的隐式表面的初始逼近网格自适应性进行优化。利用谊方法恢复的网格形状，无论在表面还是在隐式曲面的轮廓部分都能获得很好的视觉效果。所有算法的时间复杂度均为O（n），可以完全实时进行。     

曲面G1拼接中的变分法

给出一个克服曲面Ｇ１拼接中出现的扭曲现象的方法。扭曲现象是由于Ｇ１连续条件对曲面控制顶点的约束和曲面的自由交互输入之间的矛盾造成的，为了解决这个矛盾，我们采用多步线性变分优化的方法，逐步自动调整原输入曲面片上的角点、扭矢、边控制顶点、边附近控制顶点和内部控制顶点的多余自由度，使曲面片间达到Ｇ１连续的同时，也具备光顺性     

体积保持的多分辨率多边形网格的光顺造型

给出了一个高效的多边形网格的多分辨率光顺造型算法。该算法首先通过引入体积保持约束,快速地实现稠密多边形网格的多分辨率表示,然后结合一个有效的无收缩光顺算法,对网格执行高效的多分辨率光顺编辑,与传统编辑方法不同,该方法利用体积保持约束及优化技术,来自动恢复编辑区域中相应的细节,而无需引入非常损耗资源的局部标架。实验结果表明,该算法计算稳定、高效,能产生复杂的模型。     

水分离器导流罩拉深成形工艺及模具设计

水分离器导流罩为球底双锥复合形状零件,在产品实际使用中,该零件处在进风口。该零件拉深加工后的表面质量对导流效果影响较大。它的工艺分析和模具设计采用了分段工艺分析,复合模具设计思路,克服了零件在加工过程中出现的起皱、缩颈、拉深压料力过大等难题,成功地实现了大批量生产。     

C-Bezier曲线的光顺逼近算法

基于弹性均匀细梁的应力能和扰动能的光顺优化,提出了一种光顺C-Bezier曲线的新方法。该方法综合考虑曲线的应力、应力能和扰动能,建立了一种新的曲线光顺准则。在新准则下通过调整控制参数α和控制顶点使得曲线的能量最小,得到最优的光顺逼近曲线。利用最小二乘法和非线性泛函的极小值优化计算,对平面数据点进行光顺逼近,达到光顺的目的。最后,给出了由数据拟合的C-Bezier曲线光顺的实例。     

基于小波的B样条曲线局部光顺算法

针对传统的小波光顺方法只能进行整体光顺,而不能进行局部光顺的问题,根据小波的时频局部特性,提出了一种基于小波的B样条曲线局部光顺算法。该方法在“滤波”时,只去除原曲线中对“坏点”有影响的高频成分,而不修改那些对关键特征点有影响的小波系数,使得光顺后的曲线,不仅具有较好的光顺性,而且整体形状变化较小。同时讨论了“坏点”的选取、误差的控制、边界约束的处理等相关问题。     

基于细分模式与能量优化的曲面混合方法

论述了用Catmull-Clark细分曲面及能量优化法对多张三次B样条曲面进行混合的方法。首先引入一种边界拓扑修改的细分规则，可生成逐段光滑的细分曲面，在此基础上构造多张三次B样条曲面的混合曲面，采用能量优化方法求解控制顶点。与现有方法相比，构造的混合曲面形状易于控制，能满足复杂的边界要求，且整个混合曲面除了在有限奇异点处为C^1连续外均达到C^2连续。