收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于散乱点的B样条曲面重构理论和技术研究

李永青  
【摘要】: 本文结合反求工程CAD建模自身的特点和用户的实际需要,主要对B样条曲面造型三个方面的工作做了较为细致和深入的研究和探讨:B样条曲面光顺、B样条曲面局部设计和基于复杂边界约束的B样条曲面逼近。 曲面光顾是反求工程CAD建模中的一项重要且必不可少的工作。由于各种各种测量因素和造型手段的局限性,基于测量数据重构出来的B样条曲面模型的表面品质有时并不能满足用户的要求,因此经常需要通过光顺来改善重构曲面的品质。本文系统地研究、分析和比较三种不同光顺方法的优缺点和各自的适用范围,并且都在自主版权的反求工程CAD软件RE-SOFT中得到了实现。其中基于能量原理的光顺方法能够方便地控制目标曲面的精度和边界条件,从而能够实现曲面模型的全局连续性,但是能量法的运算速度还有待提高;刚度调整法实现简单,但是生成的曲面的可编辑性较差;小波分解方法计算速度很快,能够有效地实现数据压缩,但是其逼近误差和边界条件却难于控制。总之,这三种光顺方法的选择性配合使用,一般是能够满足用户对重构曲面表面品质的要求的。 B样条曲面的局部设计是完全根据反求工程CAD建模的实际需求而提出的一种局部区域曲面设计方案。基于散乱点重构出来的B样条曲面模型在经过一系列的后序编辑工作之后,相邻曲面在公共的边界处或角点区域处的连续性往往会被破坏。为了重新恢复分片曲面模型的全局连续性,在此提出了一种基于复杂裁剪边界约束的局部B样条曲面设计方案。在两张相邻的曲面之间,先在其公共边界处裁剪出一个带状区域,然后再采用曲面搭接的方式实现曲面之间的光滑过渡;而在邻接曲面的公共角点处,先在该角点附近区域裁剪出一个矩形拓扑域,然后运用插值或逼近的方法,设计出一张既满足于该区域的边界条件同时又插值或逼近内部采样点的B样条曲面。大量的实际例子和操作表明,这种基于复杂裁剪边界约束的局部B样条曲面设计方案既能保证曲面模型的表面品质,同时又能保持曲面模型的全局连续性。 基于复杂边界约束和内部散乱逼近的B样条曲面重构理论和技术的研究是本文的一个重点和创新之处。在散乱点数据经过矩形区域特征划分的基础上,提出了一种基于复杂边界约束的B样条曲面重构方案。文章对八种主要的边界约束类型做了深入的分析比较,并着重对最复杂的边界约束情况的数学模型建立、求解及误差分析展开了细致和详尽的讨论。实际的运行例子表明,基于这种方案创建出来的曲面模型不仅能够可调节性地逼近区域内部的散乱数据点,而且同时能够插值于要求的边界约束条件,从而保证整个曲面模型的全局G连续性。 以上所有的研究内容都是从反求工程CAD建模的实际工程背景出发,具有很强的工程应用价值。大量的应用实例表明,本文的研究理论和技术是成功的,结果也是令人满意的。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 崔汉锋,林奕鸿;多个B样条曲面光滑重建的分步计算法[J];华中理工大学学报;2000年11期
2 刘浩;程培元;;反求工程及其在Pro/E中的应用[J];金属成形工艺;2002年06期
3 李江雄;反求工程中的曲面建模技术及相关软件(模块)分析[J];计算机辅助设计与制造;1999年10期
4 余罗兼;;基于小波技术的曲面品质优化的探讨[J];机电技术;2009年03期
5 李江雄,柯映林,程耀东;基于实物的复杂曲面产品反求工程中的CAD建模技术[J];中国机械工程;1999年04期
6 张旭;朱伟东;柯映林;;反求工程中二维对称几何模型的约束重构理论及其应用[J];机械工程学报;2007年04期
7 金涛,单岩,胡明辅,童水光;反求工程中产品三维模型重建技术综述[J];机械科学与技术;2001年05期
8 柯映林,贾明;带边界约束的B样条曲面逼近[J];计算机辅助设计与图形学学报;2003年12期
9 李亚利,秦新强,童小红,何怡;B样条曲面的节点插入算法[J];西安工业学院学报;2005年01期
10 王宏涛;孙秀慧;周来水;刘胜兰;安鲁陵;;飞机外形件三角网格模型光滑B样条曲面重建[J];南京航空航天大学学报;2007年03期
11 熊爱明,李晓丽,薛善坤,李淼泉;基于B样条函数的叶身曲面造型研究[J];模具技术;2001年05期
12 何炳蔚,林志航;多个B样条曲面光滑重建技术研究[J];计算机应用研究;2003年06期
13 李永桥,谌永祥;关于B样条曲面造型及其刀位数据计算的探讨[J];机械;2004年06期
14 王飞,董国耀;基于B样条曲面适应性分割的三角化算法[J];北京邮电大学学报;1997年02期
15 柯映林,肖尧先,李江雄;反求工程CAD建模技术研究[J];计算机辅助设计与图形学学报;2001年06期
16 朱东波,张舜德,李涤尘,卢秉恒;密集散乱测量数据点的B样条曲面拟合研究[J];计算机辅助设计与图形学学报;2001年12期
17 李松涛,张长水,荣钢,边肇祺,Zhao Dong ming;一种基于B样条曲面的深度图像重抽样方法[J];计算机学报;2000年11期
18 邢青松,江立颖;面向产品反求的CAD/CAM一体化系统的研究[J];组合机床与自动化加工技术;2000年07期
19 苏海,汪林祥,詹肇麟,徐人平;反求工程中几种自由曲面重构方法的分析[J];昆明理工大学学报(自然科学版);2001年04期
20 王智明;彭安华;王其兵;;BP神经网络在三次有理B样条曲面近似等距面中的应用研究[J];航空精密制造技术;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马正元;杜丽敏;靳国旺;;基于反求工程的自由曲面建模[A];全国第13届计算机辅助设计与图形学(CAD/CG)学术会议论文集[C];2004年
2 宋志俭;管延锦;李辉平;王广春;赵国群;;基于反求工程和激光快速成型技术的新型车轮开发[A];第八届全国塑性加工学术年会论文集[C];2002年
3 宋志俭;管延锦;李辉平;王广春;赵国群;;基于反求工程和激光快速成型技术的新型车轮开发[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
4 杜建红;张红兵;况定科;;基于反求工程的复杂曲面产品CAD/CAM研究[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
5 龚振宇;刘彦普;何黎升;赵晋龙;李涤尘;刘亚雄;;用反求工程和快速原型技术进行下颌骨缺损整复与种植修复的设计[A];第六届全国口腔种植学术会议论文汇编[C];2009年
6 彭国华;高光涛;;Bernstein-Bézier曲面的光顺方法[A];中国科学技术协会首届青年学术年会论文集(工科分册·上册)[C];1992年
7 李桂清;李现民;李华;;B样条曲面顶点和法向插值[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
8 冯新敏;于惠力;李鲁;李培昌;;基于Pro/ENGINEER的复杂零件的曲面造型[A];2002年黑龙江省机械工程学会年会论文集[C];2002年
9 刘同海;;从技术引进的角度谈谈反求工程[A];第二届全国称重技术研讨会论文集[C];2000年
10 隋连升;王晓强;蒋庄德;;基于特征线的复杂曲面反求工程中的CAD建模技术[A];中国仪器仪表学会学术论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贾明;反求工程CAD混合建模理论与方法研究[D];浙江大学;2003年
2 边柯柯;反求工程中复杂自由曲面协调设计及拓扑还原技术研究[D];浙江大学;2010年
3 神会存;高质量工程曲面的重建与曲面品质检查分析[D];南京航空航天大学;2005年
4 李奇敏;小波技术在反求工程中的若干应用[D];浙江大学;2006年
5 刘云峰;基于截面特征的反求工程CAD建模关键技术研究[D];浙江大学;2004年
6 代水平;政府产权的理论逻辑及其边界约束[D];西北大学;2012年
7 孙玉文;面向快速原型制造的反求工程关键技术研究[D];大连理工大学;2000年
8 唐占红;反求工程中复杂轮廓的无歧义三维重建及其相关算法研究[D];兰州理工大学;2011年
9 高占恒;B样条曲面间的几何连续性及局部格式构造问题[D];吉林大学;2007年
10 李一明;基于传导闭包图结构的布图算法研究[D];电子科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李永青;基于散乱点的B样条曲面重构理论和技术研究[D];浙江大学;2002年
2 赵作智;基于非均匀有理B样条(NURBS)的曲面反求的研究[D];清华大学;2000年
3 苏海;反求工程在工业设计中的应用研究[D];昆明理工大学;2002年
4 马英军;船用低速柴油机排气阀阀杆与转翼的几何反求研究[D];大连交通大学;2010年
5 张金萍;反求工程中重构精度的研究及其在凸轮反求设计中的应用[D];昆明理工大学;2002年
6 赵岩;基于CMM的反求工程中若干关键问题的研究[D];沈阳工业大学;2004年
7 冯玮;反求工程中几何建模技术的研究[D];武汉理工大学;2003年
8 刘艳;基于结构光测量技术的自由曲面反求工程关键技术的研究[D];河北工业大学;2000年
9 沈继刚;反求工程在复杂冲压零件及成形模具设计中的应用研究[D];重庆大学;2003年
10 周纯江;基于反求工程的自由曲面数控加工的研究与应用[D];浙江工业大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张东风;从模仿创新到同场竞技[N];中国企业报;2006年
2 金融;长三角如何成为领跑者[N];江苏经济报;2007年
3 鲍宗豪;数字化与城市创新[N];深圳特区报;2006年
4 徐锋 吴琼;奇瑞QQ:你的?我的?[N];科技日报;2004年
5 吴勇毅 王金宝;构筑品牌情报力[N];中国企业报;2003年
6 周九常;法律框架下的竞争情报活动[N];中国信息报;2007年
7 李可 钟齐 季春红;汽车出口:自主创新成企业命脉[N];中国贸易报;2007年
8 章小星;上汽通用五菱重拳开市[N];中国经济时报;2007年
9 吴琼;新能源汽车或为中国赶超捷径[N];上海证券报;2007年
10 尚兵;江淮格尔发推出09款重卡[N];现代物流报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978