基于拓扑信息的多裁剪自由曲面的孔洞填充

以标准文件IGES创建的多裁剪曲面模型为研究对象,以图论为研究工具,建立了曲面的拓扑信息,并根据多裁剪曲面模型中孔洞的起源和相对尺寸大小,提出了不同的自动填充策略.特别对产生于多个裁剪曲面之间的内孔,采用了插值于边界跨界切矢曲线的双三次混合Coons曲面进行填充,使填充曲面与周边型面达到一阶几何连续,为最终的设计模型提供了良好性质的几何型面.实验表明整个算法稳定可靠,适应性强,并具有良好的通用性.     

基于AP203曲面模型的STEP／IGES转换工具的研究

符合STEP标准与IGES规范的输入和输出是大多数CAD系统的2个数据接口，在目前情形下，这些CAD系统是以“自动化孤岛”形式运作的，实际上存在数据交换和共享的障碍，作者提出利用转换工具来克服这种障碍，文中详细讨论了基于AP203曲面模型的STEP／IGES转换工具的接口方案以及STEP集成资源的程序语言表达，定义了STEP与IGES间的曲面结构映射和实体数据转换，实现了基于AP203曲面模型的STEP／IGES转换工具开发，最后给出了一个应用实例。     

基于NURBS曲面曲率分析的钣金件自由特征识别技术

提出并实现了一种面向钣金件自由曲面模型的形状特征识别技术.算法由曲面区域分割、领域独立凸凹特征的搜寻和面向钣金成形的形状特征识别3个步骤构成.输入几何模型数据是基于IGES格式的CAD模型,其中曲面是以NURBS形式表示的裁剪曲面.利用NURBS符号运算分析曲面的曲率特性,并将其分割成各种曲率域.通过基于规则的方法,将符合特定几何及拓扑关系且具有高层工程意义的连续曲率域集合识别为对应的形状特征.最后,通过2个实例验证了该方法的可行性和有效性.     

反求工程中散乱点云数据的自动分割与曲面重构

提出了一种在反求工程中对散乱点云数据进行自动分割与曲面模型重构的方法．建立了散乱点云数据之间的拓扑信息，对点云数据进行三角剖分重构网格曲面模型．基于网格曲面求解点云数据的曲率极值，提取边界点云，进一步拟合成边界曲线．利用边界曲线将整个点云自动分割，每一片点云采用二次曲面或自由曲面进行拟合，对于二次曲面可以根据参数自动确定曲面类型，最终得到完整的CAD模型．用一个鞋跟模型的实例证明了该方法的有效性．     

CMM/CAD集成系统中IGES后处理器的开发

介绍了IGES文件结构，探讨了用IGES文件作为数据交换文件开发IGES后处理器，实现CMM（三坐标测量机）与CAD集成，从而使三坐标测量机智能化，说明了将IGES文件中目录各目段和参数数据段结合起来，对不同实体类型进行不同的处理，同时对组合实体和结构实体做出特殊处理的提取零件信息的方法，详细讨论了从IGES文件中提取信息和构成适用于三坐标测量机系统的输入数据的处理过程。     

露天矿三维可视化矿床地质模型的建立

基于裁剪曲面和不规则多边形，建立了露天矿三维可视化矿床地质模型，这个模型是由地质界面模型和地表面模型组合而成的。地质界面模型是由煤层的顶底板插值曲面经煤层边界和断层曲面裁剪而成的，地表面模型是对原始地表数据和矿坑数据进行三角剖分得到的三角形网格。根据露天矿的开采特点，实现了对模型的自动维护和更新，形成了动态的露天矿三维可视化矿床地质模型。     

一种多张裁剪曲面的三角化算法

针对多张裁剪曲面的三角化问题,提出一种多张裁剪曲面三角剖分算法．该算法在进行多张裁剪曲面的三角化时,首先采用匹配的方法离散各曲面的边界,再对各曲面进行三角化,因而能有效地防止曲面相交处的三角化结果出现裂缝,孔洞和覆盖等现象．提高了多张裁剪曲面三角化算法的正确性．该算法已经成功应用于“超人ＣＡＤ／ＣＡＭ”曲面造型及加工系统,主要用于快速原型技术（ＲＰＴ） 的ＳＴＬ文件生成,算法表现稳定．     

自由曲面零件法向孔数控加工前置处理软件开发

针对自由曲面零件法向孔的加工问题,构建了一个提取法向孔加工信息的前置处理CAM软件。主要对应用程序的相关接口、IGES文件和OCC模型的映射、IGES文件信息的读取以及IGES数据模型的三维重建进行了分析,从IGES曲面零件中提取法向孔加工信息并生成刀轨文件,最终通过软件测试验证了软件生成的加工代码的合理性。     

基于Web的产品可视化关键技术

通过分析产品可视化的两种途径，在基于IGES标准上，提出了产品数据向Web可视化实现的一般途径，即是将CAD数据转换为一种通用的、易用的3D格式，该方式不需要使用专用浏览器进行浏览，简单、易用。给出了IGESS数据向Web格式转换的技术路线，具体描述了实体的三角剖分，以及曲面的三角剖分及其细化算法。描述了三角片实现VRML(Virtual Reality Modeling Language)化的原理，并给出了C 类到VRML节点影射的具体方法。在研制的原型系统上进行了验证，结果证明该技术原理正确，方法合理、可靠。     

采用R*-tree的三角网格曲面非均匀精简算法

提出了一种三角网格曲面非均匀精简算法.该算法采用R*-tree组织三角网格曲面的空间拓扑结构,实现了三角面片拓扑邻域的快速查询.结合三角网格曲面模型的曲率分布状况,对三角网格曲面进行聚类分簇处理,通过对分簇网格进行局部精简,实现了三角网格曲面模型的整体保形性精简.与同类精简算法的对比实验表明,该算法的数据适应性强,有效地保留了三角网格曲面的型面特征,精简后的网格模型与原网格模型的面片偏差降低了20%～45%,精简时间减少了10%～35%.     

点云数据的三角剖分及计算机三维重建

为了解决直接剖分法因点云数据拓扑结构复杂出现的自交现象,提出了一种基于分治策略的三角剖分方法.首先,对原始点云数据进行平面投影并执行区域分割;其次,在每一个区域内进行直接剖分,剖分过程遵循异侧剖分准则、法向量夹角最大剖分准则、阈值距离剖分准则、最小内角最大剖分准则.最后,按照空间Delaunay剖分准则完成区域之间的连接.实验结果表明,该文提出的剖分方法对于规则曲面点云和非规则曲面点云都具有理想的剖分效果,并且执行速度快.     

一般曲面环境的辐射度方法

提出一个曲面环境的逐步求精辐射度算法。基于所提出的最大立体角和最大辐射能量标准，设计了辐射源面片的接受面片的动态自适应剖分算法，从而有效地保证了曲面环境的能量传递精度。实验结果表明，该算法能有效地处理一般曲面环境。     

逆向工程的研究与发展

逆向工程是一门正在迅速发展中的学科分支,目前还处于不断研究和探讨之中。而逆向工程中的一个重要问题是利用已有的点云数据进行空间曲面的重建,即空间散乱点云的三角剖分问题。逆向工程中空间曲面上点云数据三角剖分的一般方法涉及空间点云数据的过滤,过滤后点云数据的显示,点云数据的三角剖分,最终生成剖分后的空间曲面图形。     

反求工程中散乱点云的数据预处理技术

提出了一种基于散乱点云的数据预处理方法.该方法包括四个部分:对散乱点云进行Dirichlet域分割并在此基础上进行三角剖分;在各个三角域中寻找中心点,以其为原点建立局部坐标系并采用正态分布模型进行噪声点删除;利用在三角网格上构建B-B曲面进行数据平滑处理;对漏测的数据点进行补全处理.数据点经过上述处理后能基本满足后续的曲面曲线的重构要求.     

三维服装计算机辅助设计的曲面逼近和消隐

本文介绍了三维服装 CAD 系统 GCAD-2中的人体曲面逼近和曲面消隐等的处理方法。三维服装 CAD 系统中的人体曲面模型是三维服装造型的基础,也是二维原型服装的依据。作者按照计算机辅助服装设计的基本要求,根据人体测量系统输入的数据,提出一种在最小二乘意义上的人体曲面逼近方法。采用这种方法,构造的人体曲面模型计算量小,可以方便地进行修改、控制和进行隐面处理和浓淡处理等。     

圆环的有限剖分及其数据结构

对作为常用基本体素的圆环进行了空间单元及三角剖分的研究，给出了用空间单元法及三角剖分法表示圆环的原理和方法，同时也给出了该三维模型的数据结构，简化了算法，并从根本上为解决在圆环面上定义四维曲面及用离散法进行曲面求交等问题提供了保证     

几何造型中的裁剪曲面

在深入研究裁剪曲面的基础上，本文引入３种关于裁剪曲面的规范化操作及相应的逆操作，并运用扩展的欧拉公式给予合理性验证，并进一步提出了构造裁剪曲面几何（ＣＴＳＧ）这一概念，探索边界表示向构造实体几何（ＣＳＧ）转换的新途径。     

曲面离散数据点的三角剖分及优选探析

论述了在拟合逼近膜结构不规则区域的曲面中，如何通过自动剖分离散的数据点得到１个初始的三角形集，对初始的三角剖分进行重新组合分析，以得到适宜的三角形，从而构成１张较好的曲面。     

插值Loop曲面细分算法在堆焊自由曲面重建中的应用

针对堆焊自由曲面焊缝形貌不规则致使焊缝识别精度低、自动焊接困难的问题,提出了一种利用插值Loop曲面细分算法对旋转电弧传感器采集的堆焊焊缝三维形貌数据进行曲面重建的方法。首先,采用格拉布斯(Grubbs)检验算法对异常采样点进行滤波处理,得到质量较高的形貌数据;然后,采用局部最优Delaunay算法对形貌数据进行初始三角网格剖分;最后,利用插值Loop曲面细分算法对初始三角网格进行曲面细分,实现焊缝三维形貌重建。结果表明,此方法的曲面重建效果良好,降低了初始三角网格剖分的误差,实用性强。     

NURBS曲面特性分析及重构的方法

产品造型中曲面的应用越来越广泛，但曲面的特性分析和修改还相当复杂和烦琐。提出了NURBS曲面的特性分析和重构方法，通过在Rhinoceros中表示曲面模型并提取其型值点和表面网格，再编写Autolisp程序在AutoCAD中提取其特性参数，不需要进行复杂的曲面特性计算即可生成曲面特性数据文件。同时，采用Autolisp程序还可生成基于修改后的数据进行曲面重构的脚本文件，直接在Rhinoceros中运行即可完成曲面的重构。实例表明该方法简单实用，效果良好。