直线与参数曲面求交的一种有效算法

参数曲面求交是曲面造型中的最基本、最重要的问题之一。针对该问题，提出了一种计算直线与参数曲面的交点的有效方法。该方法基于参数曲面的几何不变性，通过对其进行几何变换，将直线转换成投影面垂直线；利用过直线的假想平面对曲面片进行反得分割，直到新的曲面片边界参数值之差满足给定的精度要求为止，以其平均值为交点的参数值。并以双三次参数B样条曲面为例，给出了具体的实现算法。     

复杂船体曲面拟合的小波方法研究

将小波方法引入船体曲面整体拟合,对大量的船体型值点做二维小波变换,然后对小波系数加以滤波处理,得到船体完整曲面的高压缩的小波重构表达式.重构船体曲面精度可由小波系数滤波阈值控制.以一艘带折角的方尾复杂船型为例,说明了小波船体曲面拟合方法的有效性.     

重影点判别可见性在相交问题中的应用

相交包括直线与平面、平面与平面相交。直线与平面、平面与平面的相交问题,主要是求交点、交线和判别直线与平面、平面与平面重迭部分的可见性问题。利用积聚投影法和辅助平面法,求直线与平面的交点和平面与平面的交线,学生基本都可正确求出。对于单纯重影可见性判别也可理解,可是当利用重影点来判别直线与平面、平面与平面相交重迭部分的     

船体曲面造型研究进展

船体曲面用数学方法表示的重要意义在于其能利用曲面模型进行性能分析计算及为后续的CAM提供所需数据,提高效率与精度。从曲面造型数学工具的发展过程及各种数学方法应用于船体曲面造型两个方面,总结了近几十年来国内外曲面造型与船体曲面造型的应用研究进展,指出了船体曲面NURBS造型的关键技术,并探讨了需要进一步研究的难点问题,为更加合理有效地表达船体曲面提供一些借鉴作用。     

分布于空间曲面上的三维等值线的生成

本文提出了一种分布在空间曲面上的三维等值线的生成算法。该法首先用双参数曲面插值法来拟合所需曲面，曲面以双参数网格线表示，网格线的交点形成网格点阵；其次，按某个视线方向从该点阵中删除被背景曲面自身遮挡了的点；然后，从背景曲面的边界到内部逐个地搜索定义于背景曲面上某物理量的等值点，并按一定的规则将其连成等值线；最后，再按前述视线方向将等值线连同曲面网格一起投影到显示平面上。     

基于圆弧投影的直线与回转面求交方法

本文将工程图学中的圆弧投影原理应用于直线与回转面的交点计算 ,把空间线面的求交问题转化为平面上二次曲线与回转面轮廓线的求交 ,不仅提高了计算效率 ,而且几何意义清楚 ,算法可靠 ,对于无交点和多交点的情况能够一次判别出来     

车灯模具侧花纹无干涉刀具路径规划算法

在分析了车灯模具侧花纹的设计与加工特点后，基于平面与自由曲面求交理论，提出了一种车灯模具侧花纹无干涉刀位路径规划算法．该算法以脱模方向的法平面为参考，求出花纹约束线的投影线段，然后根据加工参数计算出投影线上的离散点．所有离散点处的法平面与组合自由曲面的交线即为刀位轨迹线．最后对刀具路径作了无干涉工艺优化．实例表明，本算法满足由直线和圆弧组成的花纹约束线所定义的车灯模具侧花纹的设计与加工要求．     

基于Catmull—Clark细分的曲面裁剪运算

曲面裁剪运算是CAD/CAM领域最重要、最复杂的问题之一,四边形网格在工程CAD/CAM的实际应用中较为广泛.文中基于Catmull-Clark细分,提出一种对平面四边型网格进行操作的曲面裁剪运算:在细分曲面求交完成后,采用局部修改交点处的控制网格拓扑结构和局部修正控制网格顶点位置的方法,实现了对Catmull-Clark细分曲面的裁剪运算.文中还给出了控制网格上任意点在细分曲面上的位置计算推导、裁减算法流程与应用实例.     

离散求交算法中的点元采样

从要进行求交的曲面方程中提取出曲面的高斯曲率、平均曲率、边界点等几何信息，根据这些信息将曲面离散成点元的形式，然后进行求交运算。实验表明，通过对曲面特征分析，缩小了点元动态重采样范围，能够有效地避免一些特征点丢失导致交点遗漏的情况，使离散求交算法更加稳定可靠。     

直线与高精度细分曲面交点快速计算方法

为解决直线与高精度细分曲面求交效率低和稳定性差的问题,利用细分曲面网格拓扑结构特性,研究直线与Catmull-Clark细分曲面求交的高效方法.首先,构造一个新的数据结构,实现Catmull-Clark细分曲面的分片表示.然后,对每个细分曲面面片创建轴对称包围盒,结合包围盒干涉检测技术,快速排除不与直线相交的细分曲面面片,根据细分曲面面片网格拓扑结构特性,提出细分曲面面片多级分割技术.最后,通过一定级别的分割并结合轴对称包围盒干涉检测技术,快速锁定与直线相交的四边形面片并获得交点.     

用B样条曲面设计船体曲面的一种实用方法

提出一种在矩形域ｍ×ｎ上用三次Ｂ样条曲面设计船体外形曲面的方法，并给出了流程图和计算实例．     

船体几何造型设计及软件实现

叙述了船体几何造型设计软件功能、面向对象设计思想、软件系统分析与设计和系统运行环境，船体曲面造型设计软件是以消息驱动和具有图形用户界面的面向对象的软件系统。船体几何造型设计不同于传统的２Ｄ母型改造方法，它更接近于虚拟现实的设计概念，通过实船的３Ｄ船体几何型设计，证明本方法的正确性和软件系统的实用性。     

Desargues逆命题证明的射影几何学方法

藉助射影几何的理论，通过将直线投影到无穷远，将两相交直线投影成两平行直线及任意四边形投影成平行四边形。首先给出Desargues逆命题在平面域内的证明，然后用射影几何方法构造了一个辅助三点形，利用Desargues定理证得了两异面三点形对应边的交点共线，再用如上所述平面域内所得的结论证得了两同面三点形对应顶点的连线共点。最终得到了该逆命题在空间域内的证明。     

基于Catmull-Clark细分的曲面裁减运算研究

本文在Catmull-Clark细分曲面求交完成后,采用局部修改交点处的控制网格拓扑结构和局部修正控制网格顶点位置方法,给出了控制网格上的任意点在细分曲面位置上的计算推导,方便地实现了对Catmull-Clark细分曲面的裁剪运算。     

一种新的四轴加工刀轴矢量算法

根据回转型自由曲面四轴加工的特点，对刀轴矢量的形成进行了分析研究，提出了一种新的计算刀轴矢量算法，用垂直于回转轴的平面与刀具运动方向和前导角形成的圆锥面求交，生成刀轴矢量，该算法很好地解决了当曲面法矢在回转平面内投影为零时，刀轴矢量难以的问题，加工实例表明，该算法稳定，可靠，具有实用价值。     

复杂曲面上矢量化贴图显示研究

选择双三次Bezier面片逼近复杂曲面．在对曲面三角形网格划分和平面图案矢量化形成参数式曲线的基础上，将复杂曲面上图案映射计算问题转化为点或直线的映射．算法先得到图案空间与对象空问的坐标映射对应关系，利用对象空间与屏幕空间的透视投影原理，确定图案空间与屏幕空间的对应关系．     

曲面上两相离曲线段的光滑过渡曲线

光滑曲面上的曲线造型是CAGD的一个新的研究方向,本文提出了曲面上两相离曲线的光滑过渡曲线的构造方法.基本思想是:将两分离曲线段的端点及切向量、曲率向量投影到平面,在平面上构造插值于投影点及切向量、曲率向量的G1和G2连续插值曲线,该插值曲线的投影柱面与曲面的交线就是连接两给定曲线段的光滑曲线.图例显示该方法具有满意的效果.     

轨迹曲面的构造与分析

根据点,线、面的运动轨迹可以形成曲面的原理,应用投影方法将空间轨迹降低为平面上的轨迹,再使平面轨迹按规律运动形成空间曲面,在此基础上获取曲面上点的主曲率和主方向。     

快速成型中基于STEP的直接分层算法

在研究了平面与基本曲线、曲面和参数曲线、曲面的求交算法后，提出了快速成型中基于STEP的CAD模型直接分层算法，避免了STL中间文件的转换，分层后得到层片的精确轮廓表示，并具有通用性好的优点．根据基本曲线／曲面和参数曲线／曲面的不同特征，采用不同的方法来求它们与平面的交点及交线，以提高算法的稳定性和效率．     

到定直线与定平面的距离和为常数的点的轨迹

本文证明了当定直线和定平面无公共点或有无穷多个公共点时,到定直线和定平面的距离之和为常数的点的轨迹是两个抛物柱面上的部分无界曲面域。而当定直线和定平面有唯一公共点时,所讨论的轨迹是两个锥面上的有界闭曲面域。