反求工程中测量数据的精简算法

通过分析现有对测量数据精简算法的不足,提出了根据曲率精简点云的新方法,给出了散乱点的邻域搜索、曲率估算和精简原则。对具有不同特征的测量数据进行了精简测试分析,结果证明了该算法的有效性和实用性。     

散乱数据点的快速三角剖分算法

提出了一种改进的波前扩展算法,该算法给出的候选点判断准则,可对数据点的K近邻进行快速过滤,并有效避免了单元自相交;建立的匹配点查找和优化准则,可生成局部优化的三角形网格单元;依据四种不同的查询结果,制定了相应的波前环更新和数据点标记方法。将波前扩展算法应用于具有复杂特征的散乱数据点的三角剖分中,结果表明,该算法可快速生成高质量的三角网格模型。     

局部中轴约束的散乱点云特征提取方法

逆向工程领域内,为提升散乱点云特征提取结果的准确性,提出一种基于局部中轴判断采样曲面形态的方法。通过三维Voronoi剖分处理初始点云数据,基于任一给定样点邻近区域内的Voronoi极点模拟局部中轴面,随后求解极点坐标的协方差矩阵,通过主元分析、特征值平面拟合等方法求解局部中轴的形位分布特性,进而判断采样曲面在给定样点处的形貌特点,实现对棱边、尖角区域样点的识别与提取。试验结果表明,该方法适用于不同采样密度的点云,可显著提升棱边、尖角区域特征提取结果的准确性。     

UGII扩展几何对象的交互操作技术研究

采用WINDOWS HOOK机制及OpenGL库嵌入技术,将光标(Cursor)在UGII窗口的屏幕坐标点映射为世界坐标系下的空间射线,根据空间射线与用户扩展几何对象的位置关系,实现了用户扩展几何对象的鼠标交互操作.应用该技术可更方便地操作扩展几何对象,提高建模效率.     

点接触齿面取不同坐标系求解过程的研究

本文系统地阐述了点接触齿面啮合理论中求解接触点的完整过程，并导出了在取不同坐标系时求解接触点的同一计算公式。在啮合传动中，根据具体问题选取不同的坐标系，可应用同一计算公式进行啮合分析与计算。     

真实齿面瞬时啮合点求解算法的研究——相切法

在研究并开发了真实齿面瞬时啮合点的求解算法——零间隙法的基础上,基于齿轮啮合理论台面接触的几何条件,进一步提出了真实齿面瞬时啮合点的求解算法——相切法.在进行真实齿面瞬时啮合点求解中,两种方法各具特点,交叉使用可实现其优势互补,可更加有效地实现真实齿面瞬时啮合点的计算求解.     

基于四维聚类的R*-树结点分裂算法

针对R*-树应用到逆向工程领域时遇到的适用性差等问题,提出一种新的R*-树结点分裂算法,该算法以R*-树结点最小边界矩形外接球半径为权值,对点、三角形、矩形等多种三维几何对象进行加权处理,将其统一表示为四维点对象,选定距离最远的两个四维点作为初始分簇中心,根据点到两分簇中心的距离进行分簇,结合k-means算法以结点外接球半径为权值计算新的分簇中心,并迭代分簇过程,直到各分簇中心不再变化,结束R*-树的结点分裂过程。试验证明,采用该结点分裂算法可处理复杂数据对象的分簇,并在提高建树效率的同时,优化R*-树结构,提高空间查询效率,对提高逆向工程数据预处理效率具有重要意义。     

展成直齿圆柱齿轮轮齿侧面的啮合分析

本文系统地导出了用齿条刀具展成直齿圆柱齿轮的有关重要啮合公式,对进一步研究线接触啮合理论具有重要的指导意义。     

三角Bézier曲面数控精加工刀轨快速生成算法

为了解决三角Bézier曲面精加工刀轨生成效率低以及存在的刀轨干涉等问题,提出一种基于三角Bézier曲面的数控精加工刀轨快速生成算法,该算法引入动态索引组织三角Bézier面片的拓扑近邻关系,基于该索引快速获取与刀轨截平面相交的三角Bézier面片集,对其中任一相交面片进行初始交点迭代计算,从初始交点开始跟踪迭代获取跨越三角Bézier面片的完整交线,将获得的有序交线各端点作为刀触点获取相应刀位点,依据刀触点处曲面法矢与刀杆矢量的关系快速确定可能存在干涉的区域,进而对干涉区域刀位点进行调整获取无干涉刀位点,顺次连接各刀位点生成数控加工刀轨,实例证明该算法可对任意复杂三角Bézier曲面精确、快速生成数控加工刀轨,并通过三角Bézier曲面模型的数控刀轨生成验证了该算法的实用性。