基于八叉树的隐式曲面与隐式曲面求交

先将隐式曲面进行多边形化,两隐式曲面的求交,采用八叉树来搜索它们相应的两组多边形面片的交线,这一方法既避免了解析法对所给定隐式曲面要有特殊的局限性,又有克服数值法遇到初始点选取和迭代收敛性问题,算法准确可靠。     

基于变形模板的复杂截面轮廓重构方法研究

常规的B样条曲线重构存在散乱数据点的序化、参数化等步骤,采用变形模板的曲线重构方法可有效避免这些繁琐的操作.针对给定的复杂曲面零件的设计轮廓和实测截面数据点,提出了一种基于变形模板的复杂截面轮廓重构新方法,建立了最小模板变形条件下的截面轮廓配准与重构模型.提出的模板与实测点的精确配准与模板约束变形的迭代优化策略,以及基于递归细分的快速距离算法,保证了截面轮廓的重构精度与效率,建立起了设计模板与实际截形的解析关系.最后的实例验证了所提方法的有效性和实用性.     

逆向工程曲面重构中建摸策略的研究

通过对实际产品反求过程中曲面重构技术的研究,提出了基于曲面特征的曲面建模策略和基于截面线特征的曲面建模策略,并对其在CAD模型重建中的具体应用进行了分析,为逆向工程建模提供理论指导,以提高反求工作的效率。     

工程机械零件离散复杂曲面求交算法

针对离散多样化的工程机械复杂零件,为快速准确地描述其曲面特征,提出了一种隐式曲面之间的求交方法。将其中的一个隐式曲面离散成许多三角面片,判断每个三角面片是否与另一个隐式曲面相交,求出交线,所有交线构成了隐式曲面之间的交线;进一步给出了一种交点的精确计算方法,使所得交线更加准确。试验结果表明:该方法迅速准确地描述了复杂曲面的特征性能,简单实用,为复杂曲面的五轴联动加工提供了可靠的加工中心刀位轨迹。     

一类四次隐式代数曲面的参数化

针对轴垂直的3个二次管道曲面的特点, 基于由控制球得到的拼接曲面表达式, 实现了GC¹拼接3个二次管道曲面的四次隐式代数曲面的整体参数化, 并可以实时地在机器上显示拼接曲面. 在用特定平面束截四次拼接曲面而得到一条平面三次曲线和一条直线时, 可以不经过坐标旋转变换而直接约去直线; 对于平面三次截线的参数化通过平行面截取法实现, 避免了辐射线束方法在平面三次曲线的有效点选取、排序等方面的问题.     

隐式与参数曲面间的混合曲面设计方法

针对管道曲面设计中如何构造过渡曲面问题,提出了一种隐式曲面与参数曲面间的混合曲面设计方法.对于给定的隐式曲面与参数曲面,存在着等距曲面族,每一对相关的曲面均产生交线,混合曲面即为一系列相关曲面交线的集合.采用该方法能更加方便有效地调整混合曲面的范围与形状,并能满足工程要求.文章还证明了混合曲面与隐式曲面及参数曲面之间为G1-连续.     

基于过渡面重构的CAD模型压缩算法

提出一种基于过渡面重构的CAD模型压缩算法,将B样条逼近形式的过渡面重构为过渡参数表达形式,可有效精简所需的记录数据量.首先判断曲面边界是否是曲率线,以及是否存在某一方向上的边界线为圆弧并排除非过渡面.然后通过曲率线追踪得到曲面曲率线上的离散点,由离散点构造截面圆弧,由截面圆弧计算出过渡面参数.最后给出了模型压缩实验,结果表明该算法对于包含较多过渡面的模型,压缩率超过60%,压缩误差小于1×10-4.     

基于逆向工程的翻领成型器工作曲面快速测量及重构

根据逆向工程的思路,针对翻领成型器工作曲面的特点,用B样条曲线拟合工作曲面的上下边界曲线,然后利用单线性面插值重构出整个工作曲面。在拟合边界曲线时,先利用结构光方法快速测量得到数据反求出B样条曲线的控制多边形,然后通过B样条控制多边形求出完整的边界曲线。     

基于指导向量构造隐式曲线(英文)

提出了一种基于由给定控制多边形定义的指导向量构造隐式代数曲线的方法.同时推导了所生成的代数曲线的表达式并具体分析了其性质.这种方法可以用来构造插值曲线,而且曲线的形状很容易修改与调整.此外,该方法也可直接推广用于构造隐式曲面.     

曲面隐式化新进展

给定曲线/曲面的参数方程求其隐式方程,称为曲线/曲面的隐式化.隐式化是经典代数几何消元理论中的研究问题,同时在现代计算数学与计算机应用的交叉学科分支——计算机辅助几何设计中有重要应用.本文在回顾曲线与曲面隐式化的经典方法的基础上,重点介绍近十几年发展起来的基于动曲线/曲面与μ基理论的隐式化方法的相关进展.     

参数曲线的二次代数样条近似隐式化

参数曲线曲面和代数曲线曲面是计算机辅助几何设计和几何造型中两种主要研究对象.将参数曲线曲面转化为代数曲线曲面的过程称为精确隐式化.由于精确隐式化过程不一定可以实现,即使可以实现隐式曲线曲面的阶数高计算复杂,并且具有不希望的自交点和奇异分支,从而限制了隐式化的运用,所以寻求参数曲线曲面的近似隐式化问题成为很实际又重要的问题,提出利用二次代数样条曲线来实现一般平面参数曲线近似隐式化的一种算法.该算法得到的逼近曲线二次代数样条曲线既不会产生多余的分支和不希望的奇异点,又达到整体C2连续.实例说明,该算法是有效可行的.     

基于特征的NURBS滑行艇体曲面构造

 基于非均匀有理B 样条（NURBS）曲线组合算法,将自由曲线与解析曲线进行组合,构造了刚性充气式滑行艇的横剖面曲线,对复杂横剖面特征对应节点进行了特征提取及优化,采用改进蒙皮法生成光顺曲面,准确地构造了这种具有折角线和舷侧气囊的滑行艇型,为构造曲面复杂的船型提供了一种良好的解决方案和思路。通过对充气式刚性滑行艇曲面特征进行准确构造,可为船体曲面面元的自动划分、船舶CAD/CAM 表面板格划分、静力学计算和CFD 结构化计算网格生成等提供技术支撑。     

k次非均匀样条上可展面的设计

将Bodduluri和Ravani对三次均匀样条上可展面的研究推广到了非均匀的情形 ,提出了任意次非均匀样条上可展面的设计方法 ,并以不同的以中心点表示控制平面的方式对曲面的设计进行了较详细的实例分析 .本文的设计方法直接、简单、有效 ,实例表明设计结果良好 .     

Intersections of two offset parametric surfaces based on topology analysis

Conventional methods for solving intersections between two offset parametric surfaces often include iteratively using computationally expensive SSI (surface/surface intersections) algorithm. In addition, these methods ignore the relations between the intersection curves of parametric surfaces with different offset distances. The algorithm presented in this paper, makes full use of the topological relations between different intersection loops and calculates intersection loops with the help of previously calculated intersection loops. It first pre-processes two parametric surfaces to obtain the characteristic points, called topology transition points (TTPs), which can help in the subsequent finding of the topologies of the intersection curves. Then these points are categorized into several distinct groups, and we can determine the calculation strategy for searching initial points by analyzing the properties of these TTPs on the surfaces. Hence, all intersection curves can be marched from initial points by the tracing algorithm. The proposed algorithm could calculate intersection curves robustly and effectively, and has been tested to be capable of overcoming the degenerate conditions such as loop and singularities leaking that occur frequently in conventional algorithms.     

分片代数曲面的绘制

提出了一种基于多边形化的分片代数曲面的绘制方法．首先，计算每一个单元所处的片的序号，接着计算它们和曲面的所有的交点形成一个多边形，然后将这个多边形分解成若干个三角形使得每一个三角形都落在同一片曲面上．在该方法中，每一片被染上不同的颜色以便对它们进行局部的控制．最后给出了一些例子以说明这个方法的有效．