Coons曲面在汽车前照灯多曲面反射镜设计中的应用

采用Coons曲面造型可以满足前照灯反射镜固定边界条件下曲面变形的需求.为使Coons曲面的形状容易调整,采用Bernstein基函数来构造跨界导矢,这样曲面4条边界上的跨界导矢可以分别逼近4个矢量,只需给定4个矢量就可以控制Coons曲面的形状.为进一步简化曲面形状调整方法,并使控制量与曲面的空间位置无关,采用3个标量作为控制量,分别控制曲面凹陷的深浅和偏向.这3个标量为前述4个跨界导矢逼近矢量和曲面4个角点位置矢量的函数,调整3个标量就能修改曲面跨界切矢的模长和方向组合,从而改变曲面的形状.仅用3个标量的Coons曲面变形方法实现了固定边界条件下曲面前照灯反射镜曲面的快速变型.     

带形状参数的有理曲面构造

带形状参数的有理样条曲线在插值条件确定的情况下可以灵活地约束曲线的形状.基于有理三次曲线,构造了带形状参数的有理混合函数,进而构造了一种带形状参数的有理曲面片.所构造的有理曲面片不仅具有双三次Coons曲面片的良好性质,而且带有自由参数,在边界条件固定的情况下,可通过调控自由参数实现曲面片内部形状的控制.     

带形状参数的有理Coons曲面片及其性质

文章讨论由有理混合基函数构造的RBF-Coons曲面片,是双三次Coons曲面片的推广,它的形状调整依赖于参数λ1,λ2,调整参数λ1,λ2的值可以改变曲面的内部形状.特别当形状参数取0时,可得到优化的混合函数.     

一种NURBS曲面形状修改的新方法

目的研究NURBS曲面形状修改问题。方法首先在各参数点处分别构造出一系列满足该点处几何约束的局部曲面,并由此构造总曲面。接着构造一张满足多余约束的插值多余曲面。最后利用Coons曲面的构造思想,得到最终的修改曲面。结果该方法使得修改后的曲面在多个参数点处满足用户给定的几何约束。结论运用该方法的思想,基于控制顶点变动的解决单参数点约束问题的方法都可以被推广并用来解决多参数点的约束问题。     

三角域上B-B曲面片的保凸对接

本由曲面凸性的定义，得到了三角域上Bernstein-Bezier曲面片在光滑连接条件下，整个曲面保凸对接时曲面 Bezler点所满足的条件．     

有理Bézier曲面的光滑拼接

本文考虑有理Bézier曲面片的光滑拼接问题,给出了有理Bézier三角曲面片的一阶与二阶几何连续的简明条件.同时还给出了有理Bézier三角曲面片与有理Bézier矩形曲面片的几何连续拼接算法.     

三角Bezier曲面片在一点处的VC~1连接

本文讨论了若干三角Bezier曲面片在一公共点处VC~1连接的问题,并给出了计算有关控制点的方法。     

散乱数据点的NURBS曲面重建算法

给出了一个新的散乱数据的NURBS曲面重建算法．算法充分利用邻近点集反映出的局部拓扑和几何信息，基于二维Delaunay三角剖分技术快速地实现每个数据点的局部拓扑重建．然后通过自动矫正局部数据点的非法连接关系，把局部三角网拼接成一张标准NURBS网格．结果表明，本算法非常高效、稳定，可以快速地直接重构出任意拓扑结构的NURBS三角形网格。     

分解因子法创建MasterCAM昆氏曲面

手动创建MasterCAM昆氏(Coons)曲面时,可以采用分解因子法来正确判断曲面引导方向和截断方向的缀面数目,将复杂问题简单化。     

数字化曲面的法矢求解

采用累加弦长三次样条参数曲线，先求出离散点处两个方向的切矢，进而求解出该离散点的法矢，与传统的用样条曲面的方法求数字经曲面法矢的方法不同，采用本方法精度高，可以满足仅仅需要离散点处的法矢的场合。     

微切平面逼近三维散乱数据的研究

提出了三维散乱数据微切平面逼近的算法．基于曲面形状信息反映在三维散乱点集中，用三维点集中某点的邻域点集构造微切平面来近似表示该点处的局部形状，所有点的微切平面集合则构成了待构曲面的近似表示．通过欧几里德最小生成树对微切平面法矢方向进行调整使其达到整体一致性，该算法在三维散乱数据曲面重构中具有重要意义．     

集逼近插值于一体的形状可调曲线曲面

为了使3次均匀B样条曲线曲面既可以在不改变控制顶点的情况下自由调整形状,又可以在不需要反求控制顶点的情况下轻松实现插值,这里在多项式函数空间上构造了含两组参数的混合函数,并由之定义了基于四点分段的多项式曲线和相应的张量积曲面.混合函数以3次均匀B样条基函数为特例.其中的一组参数控制曲线段的端点位置、曲面片的角点位置;另一组参数控制曲线段在端点处的切矢、曲面片在角点处的切矢.合理选择参数,可以使曲线曲面位于控制顶点的凸包内,或者插值内控制顶点.因此,这里用一个模型实现了对控制多边形或控制网格进行逼近和插值的统一表示.数值实验结果显示了方法的正确性与有效性.     

一种改进的边界法向量叠加疑似肺结节提取

对边界法向量叠加法进行改进,提出一种基于局部形状约束和自适应设定法向量大小的边界法向量叠加疑似肺结节提取方法.首先用自适应阈值方法对肺实质图像进行分割,得到初始ROI区域;然后判断初始ROI区域边界点的局部凸凹性特征,对满足凸性特征的边界点计算法向量方向,并且自适应设定法向量的大小,将初始ROI区域的边界点法向量叠加;最后对局部最大叠加值进行选择,可以检测出不同大小的圆形疑似肺结节.边界法向量叠加前使用局部凸凹性特征约束,能减少法向量叠加计算量;自适应设定法向量大小能克服检测固定大小肺结节的局限性.实验结果表明,改进算法可以较好地检测疑似肺结节区域,对不同大小的肺结节都有很好的适用性.     

多点切触加工在复杂凸曲面中的应用

针对目前多点切触加工主要应用于复杂凹曲面这一现状,以汽车顶盖曲面为例,对一般性复杂凸曲面的多点切触加工进行了深入研究.先利用逆向工程技术由散乱点云数据建立了凸曲面的几何模型,然后利用旋转法对不同走刀方向下的刀位误差分布,以及一些关键参数对刀位误差分布的影响规律进行了深入分析,结果指出,在对凸曲面进行多点切触加工时,一般只有使圆环面刀具沿着凸曲面的最大主曲率方向进给,刀具表面和凸曲面之间才有可能达到两点切触,这和凹曲面多点切触加工时的情况是完全相反的.仿真和实际加工表明,将多点切触加工理论应用到复杂凸曲面上,加工效率得到明显提高,约为UG算法的2.3倍.     

关于凸曲面上的圆周

设C是凸曲面F上的圆周,本文证明了: 1.C上拟锥形点组成的集合是C上的一个零测集。 2.C上不能引其外向测地法线的点组成C上的零测度集合 3.C上几乎处处存在内侧的测地曲率。     

等基圆锥齿轮的齿面曲率分析

以数控加工技术和等基圆曲线齿锥齿轮理论为基础,导出了考虑齿线修形时,仿形加工等基圆锥齿轮的指状铣刀中心轨迹方程;确定了考虑齿廓修形时指状铣刀的廓线方程;导出了铣刀回转曲面的主曲率、主方向和任意方向的法曲率;按共轭曲面理论,由刀具曲面的几何结构和刀具与轮坯的相对运动,确定了被加工齿面的法矢、主方向、主曲率和任意方向的法曲率·为齿面啮合分析、修形设计及强度计算奠定了基础·     

基于角点的形状分析

形状分析首先要解决的是它的形状表示,它至少需要达到两个目的:特征提取(形状描绘子)和数据压缩.付里叶描绘子是人们常用的一种形状描绘子,但这种方法计算量太大,数据压缩也很有限,特别是归一化处理非常麻烦,因而使它的应用受到限制.多边形拟合是人们常用的另一种方法,文献[3]提出了一种强有力的分裂合并算法,但这种方法处理速度很慢,在对速度要求较高的实时系统中难以得到应用,另外,当两个相似形状的多边形逼近的多边形边数不同时,即使采用动态程序的方法进行多边形比较也很麻烦.可以看到,用多边形近似描述平面封闭曲线时,多边形的顶点,即两直线段的交点,应该对应于平面封闭形状的角点,而多边形和它的顶点确定是相似的,也就是说,一组角点能唯一地确定一多边形,反之,一多边形也唯一地确定了一组角点,因此,形状的描述也可以用一组角点来近似表示.     

一种构建平面离散点集凸包的算法研究

本文提出一种矢量运算方法确定平面离散点集凸包，其原理是在构建凸包前，通过矢量计算判别出位于凸包多边形内部的点，预先将其删去，保留凸包多边形外部边缘的点，从而减少了构建凸包的离散点数目，提高运算速度。新算法达到O(n1ogn)时间复杂度下限，简单且易于实现。     

三角域Bezier曲面若干算法研究

从待拟合曲面的曲率变化大小出发 ,有针对性地提出新的三角域 Bezier曲面拟合算法和曲面曲率变化小的曲面拟合方法 ,进一步推导了曲面曲率变化大的曲面拟合方法 ;另外还研究了三角域 Bezier曲面对矩形域 Bezier曲面的逼近算法 ,给出了三角 Bezier曲面片表示矩形 Bezier曲面片的显式公式 ,通过图示形象化描绘了特征顶点递推过程 ,并指出了特征顶点递推公式。该算法在彩色 CRT校正透镜CAD系统中得到成功应用     

基于漏磁的表面裂纹识别及评估

通过建立工件表面两条相互平行槽形裂纹的磁偶极子模型，研究了裂纹漏磁信号之间的相互作用关系，根据漏磁信号的峰值特性对裂纹的几何参数进行了定量评估，通过漏磁信号振幅随两裂纹的深度比和裂纹间距的关系计算了其中较小裂纹的深度，实际检测结果表明，综合利用两个邻接裂纹的漏磁信号进行评估的矢量轨迹法对相邻裂纹的定量评估具有较好的可视效果，该方法简单易行，能够快速准确地对裂纹进行估计。