一种基于NURBS的三维统计形状建模方法

针对当前主动形状模型构建中的实际问题,本文提出一种整合NURBS技术的三维统计形状建模方法。首先对目标样本进行多边形网格化处理,再对其进行NURBS建模和曲面空间变换,然后对NURBS曲面上的控制点进行主成分分析,以生成相应的统计形状模型。为了验证该方法的有效性,我们将该方法应用于部分人体器官的训练样本集进行建模测试。实验结果表明,该方法可较为合理和准确地描述目标形状的变化模式,并能提高建模效率,减少存储空间的占用。     

Maya 5面片建模

面片建模是Maya中的一种重要建模方法,涉及到创建一个由一些NURBS曲面构成并形成一个类似网格的连续曲面的模型。这种建模方法的优点在于可以得到甚至伴随纹理的参数化表达,而且这样得到的模型通常在几何方面更轻便一些(也就是说,具有更少的点线面数目)。然而,面片建模技术需要很多计划和实践才能取得象样的结果,通常,为了得到曲面所满足的正确的网格密度和区域,需要进行多次的模型重构。     

复杂平面多孔模型的等几何分析

基于NURBS的等几何分析法在模型设计和分析阶段使用相同的几何描述,具有诸多优点。但由于NURBS曲面的局限性,使得其无法有效对多孔模型进行建模和分析。为解决上述问题,文中采用一种模型分片-拼接的方法,在对多孔模型建模过程中采用手工划分和自动划分两种方式把模型分割成若干个容易用NURBS表达的曲面片;然后在分析过程中将上述曲面片进行拼接和控制点自动编号,在保证整体C₀连续的情况下,实现了多孔模型的建模和等几何分析。将分析结果与ANSYS所得结果对比可知两种方法的结果相近,证明了新方法的有效性。     

基于NURBS曲面的水稻叶形态建模

讨论了对水稻叶进行形态建模可采用的方法，介绍了一种基于NURBS曲面的水稻叶形态建模的方法，叙述了控制点的计算过程。利用NURBS在形状定义和设计方面的优点，可以根据实际情况灵活方便地对根据模型建立的叶片进行调整。本模型通过Open Inventor Java实现绘制渲染，效果良好。     

NURBS曲面在电大尺寸RCS计算应用中的改进

NURBS曲面建模技术的应用是电磁散射计算中的重要研究内容.基于NURBS控制网格的剖分和规划处理,简并相似的计算,提出一种将基于NURBS建模的曲面转化为分段Bez-ier面片的高效算法,简化了该过程的复杂度和计算量.结果表明该算法保持了良好的通用性和准确性,且曲面次数越高,控制顶点越多,在计算量上的优势越明显.     

一种NURBS曲面转化为Bezier曲面片的改进算法

NURBS曲面建模技术的应用是电磁散射计算中的重要研究内容.基于NURBS控制网格的剖分和规划处理,简并相似的计算,提出了一种将基于NURBS建模的曲面转化为分段Bezier面片的高效算法,简化了该过程的复杂度和计算量.结果表明该算法保持了良好的通用性和准确性,且曲面次数越高,控制顶点越多,在计算量上的优势越明显.     

线结构光测量的NURBS算法曲面重构

针对传统的曲面重构算法效率低下和繁琐的问题,提出一种基于线结构光测量获得三维点云数据和NURBS算法曲面重构方法。利用线结构光的非接触性、高效率和高精度的特点获取三维模型的三维数据并且能够避免视觉测量中的配准问题,然后利用高斯滤波、非均匀网络压缩原理、八叉树算法对三维对云数据进行去噪、压缩、数据索引后,有效提高了数据的重构效率,最后采用NURBS算法对曲面进行重构。以普通硬盘为例,运用所提方法进行曲面重构,实验表明曲面重构方法比传统曲面重构方法速度更快,误差小于0.05 mm,具有很好的精确性和高效性,为以后的曲面重构研究领域的提供了重要的研究方法。     

基于NURBS建模计算形变目标RCS

采用非均匀有理B样条（NURBS）对目标进行建模,利用NURBS的局部特性模拟目标在复杂电磁环境中受到各种物理作用而产生的形变,再采用物理光学（PO）方法,在NURBS曲面上进行表面电流积分,计算出目标的RCS。NURBS建模方法可以更加精确地建立目标的几何模型;并在原模型的基础上,较方便地产生形变而不需要重新建模。文中分别计算了原模型和形变后模型的RCS,以研究形变对于目标散射特性的影响。原模型的RCS计算结果与参考文献一致,说明文中所研究方法的有效性。     

Autodesk Maya中常用建模方法比较

三维建模的方法各种各样,最常用也是最基本的建模方法有:Polygon多边形建模、NURBS曲面建模、Subdivision细分曲面建模.本文通过介绍这三种建模方法概述,比较分析了这三种建模方式的建模原理和基本组元,旨在使Maya学习者能对这三种建模方式有更深入的了解和认识.     

一种基于NURBS曲面控制的多分辨率自由变形算法

提出一种针对非均匀有理B样条（NURBS）曲面的自由变形算法,将Loop细分技术引入到NURBS曲面的自由变形中,并提出了通过细分层次控制进行精确多分辨率变形的方法。算法首先根据模型的结构特征确定初始控制顶点,然后对逐步细分的控制曲面片建立局部坐标系,计算每层细分生成的曲面控制点局部坐标,最后根据变形偏移量重新计算各细分层次下网格点新做标,进而实现多分辨率变形。通过虚拟环境中小麦叶折断变形实验,验证了所提算法可以应用于由NURBS曲面表示的作物模型的变形操作,在到达某一细分层次时,若控制点数小于某一阈值且自由变形时间增加较小,可以使该例中自由变形具有良好的精确性和实时性。     

基于NURBS曲面的三维动画头发造型与仿真

头发是人体的一部分，目前已经有很多方法用来仿真真实感头发．但是这些方法都集中在如何控制数以千计、万计的头发，非常的复杂，而且还对系统的要求很高。文章改进了一种基于NURBS曲面的建模与仿真方法．这个方法适用于三维动画头发的仿真，头发的主要形状用NURBS曲面来定义．首先在头部曲面附近建立NURBS曲线即关键头发曲线，沿着关键头发曲线扩展出头发块。在每根关键头发上应用粒子动态学．然后把弹力和仿真融合，以产生逼真的头发模型。最后应用VC＋＋和OpenGL开发工具实现头发模拟。结果表明．该方法对头发的控制比较简单．可以获得真实感头发。     

基于NURBS建模技术的迭代MoM-PO方法分析电大尺寸平台天线方向图

本文采用基于非均匀有理B样条(NURBS,Non-Uniform Rational Bezier Spline)曲面建模技术的物理光学方法结合矩量法(Method of Moments-Physical Optics)分析位于电大尺寸平台附近天线的辐射方向图.文章推导了基于有理贝齐尔曲面的物理光学散射场计算公式.采用驻相法计算有理贝齐尔曲面上的物理光学感应电流积分.利用物理光学散射场迭代矩量法区域的电压矩阵.通过与传统平面片建模的物理光学方法的计算结果对比,说明本文方法的有效性和优点.     

NURBS自由曲面在光机设计和分析中的应用

针对光学曲面要求面形描述能力和拟合精度高以及光线追迹速度快的要求,研究了NURBS作为自由曲面的拟合、坐标空间转换和光线追迹算法。首先使用多分辨率B样条拟合方法浅度非球面,深度非球面和Peaks自由曲面进行NURBS拟合,RMS误差均小于10 nm,表现出很好的适应性。其次研究了NURBS曲面的参数空间到坐标空间的转化算法,与传统曲面求导方法相比,速度提高了3倍以上。在提出合理迭代初值计算方法的基础上,将计算每个曲面点的时间缩短至0.3 ms。最后通过NURBS曲面在自由曲面头盔系统的光机分析中和CODEV用户自定义曲面中的成功运用,证明了NURBS曲面能很好地满足光机设计、分析和加工的要求。     

任意形状电大散射体附近天线受扰方向图的快速分析

该文采用基于非均匀有理B样条曲面(NURBS)建模的物理光学方法结合矩量法(MoM-PO)分析任意形状电大散射体附近天线的受扰方向图。采用插值驻相点技术加快了方向图的计算速度。文章推导了基于有理贝齐尔曲面的物理光学散射场计算公式,采用驻相法(SPM)计算有理贝齐尔曲面上的物理光学感应电流积分从而得到物理光学散射场,并利用物理光学散射场迭代矩量法区域的电压矩阵。通过与传统平面片建模的物理光学方法的计算结果对比,说明该文方法的有效性和计算速度快的优点。     

船体外板曲线曲面拟合研究

在船体外板的制造业中,由于各种船体的外表面大都是由复杂的不可展空间曲面构成,把钢板加工成符合船体制造的外板曲面非常复杂。在此基于NURBS样条曲面的特点,采用NURBS三次样条插值函数方法,经过对曲线曲面拟合方法建立相应的船体外板型值表,以某船厂船体外板为例,通过Auto CAD软件,进行了曲线、曲面的拟合,得到了符合船板制造的拟合外板曲面。     

基于裁剪造型的等几何分析方法求解波导本征值问题

等几何分析方法使得几何模型和分析模型能够用NURBS统一表达,避免了模型转换过程,但由于其分析域是由张量积面片构成,很难处理截面形式复杂的多联通域问题。裁剪造型等几何分析方法通过背景曲面和裁剪曲线将复杂带孔结构作为一个被NURBS曲线裁剪后的参数区域直接映射而成,只需要一个参数空间就可以表示任意复杂的拓扑结构,该方法既保留了传统等几何分析方法的优点,又实现了对复杂多孔结构的处理。本文将裁剪造型的等几何分析方法扩展到TE波的波导本征值问题,对复杂多孔结构的截止波数进行有效求解,并通过相应的数值算例验证方法的有效性和高精度性。     

A dynamic model for predicting the motion of solder droplets during assembly

The dynamic motion of a solder droplet during assembly is a complex, unsteady, free surface problem involving surface tension and viscous effects. The motion of the droplet is coupled with the motion of the component or chip to be assembled and involves dynamic contact lines. A methodology based on a non-uniform rational b-spline (NURBS) discretization has been developed for the dynamic analysis of the droplet motion. A surface energy based formulation has been developed to incorporate the surface tension effects. The developed methodology leads to an updated Lagrangian scheme with a Galerkin in space and Least square in time formulation. The NURBS representation used for the spatial discretization enables the method to handle problems involving complex droplet geometries. The ability of the NURBS representation to provide both global and local control, along with the least square method used in this methodology, enables us to develop an unconditionally stable time integration scheme which can be optimized to achieve desired accuracy and numerical dissipation efficiently. A sample problem of droplet shape evolution has been solved to demonstrate the path prediction capability of the proposed methodology. In future, the method can be applied to solve various real world dynamic motion problems associated with droplets.     

Analysis of Antenna Around NURBS Surface With Hybrid MoM-PO Technique

The hybrid method of moments and physical-optics (MoM-PO) approach is used to calculate the radiation pattern of antenna around arbitrarily shaped structure. The structure is modeled with Non-uniform rational B-spline (NURBS) surfaces. The hybrid MoM-PO approach is implemented by modifying the impedance matrix of the MoM region with PO. Formula for the scattered PO field is deduced for cases of antenna located around NURBS surface. The stationary phase method (SPM) is applied for the integral of the induced current in the PO region. Results obtained from this method and from MoM-PO approach based on triangle facet model agree well while the former is more efficient in execution time