基于物理模型的参数化曲面展开

提出一种基于物理模型的参数化曲面展开方法 .对被展曲面进行三角化并将其映射到一个初始二维片上 ,初始平面映射与已三角化的被展曲面具有相同的拓扑结构 ;利用已建立起的一个基于物理可变形模型来将三维曲面展开为二维片 ,在展开的过程中 ,曲面展开的局部精度很容易控制 ;然后 ,采用插值函数及彩色能量分布图来表示弹性变形能量分布 ,从分布图中可找出曲面展开的剪开线 ,从而能有效解决 CAD/ CAM中的曲面展开问题     

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．     

Trimmed 曲面的隐藏线消除算法

提出了一种Ｔｒｉｍｍｅｄ曲面的隐藏线消除算法．首先将Ｔｒｉｍｍｅｄ曲面三角化;其次将显示屏幕分割成一定数量的小矩形区域;再将Ｔｒｉｍｍｅｄ曲面上的三角片投影到屏幕上,并分类到不同的矩形区域中;最后进行曲面网格点对三角片的可见性测试,并显示消隐后的曲面．     

复杂曲面五坐标数控加工干涉检查及刀位修正

复杂曲面五坐标ＮＣ加工编程的干涉检查和刀位修正是一个十分困难而又必须解决的问题。研究了一种行之有效的干涉检查方法。该方法首先对被加工的复杂曲面及运动到任意位置的刀身离散分割,用两组三角平面片集合代替被加工曲面和刀具;然后通过判断两组三角片是否相交以及对相交三角片的几何求交计算,来检验加工曲面是否和刀具发生干涉;并针对不同的干涉情况,给出相应的刀位修正方法。实际应用表明该方法是行之有效的。     

给定(N-1)条边界曲线及其跨界导矢构造 N 边域曲面

在ＣＡＤ／ＣＡＭ系统的曲面设计中，常常需要根据给定的（Ｎ－１）条边界曲线及其跨界导矢构造Ｎ边域曲面。通过将Ｃｏｏｎｓ曲面的设计思想和Ｂ样条方法相结合，对任意的Ｎ（Ｎ≥４）边域曲面，提出了一种根据给定的（Ｎ－１）条边界曲线及其跨界导矢构造边域曲面的新方法，讨论了所构造曲面奇异性的消除，研究了其向ＮＵＲＢＳ曲面的转换方法。这种方法的优点在于：１）Ｎ边域曲面整体Ｃ１连续；２）Ｎ边域曲面的跨界导矢可以独立给定，不需要满足兼容性条件；３）可以用Ｎ片ＮＵＲＢＳ曲面来形成与相邻曲面近似Ｇ１拼接的Ｎ边域曲面。由于ＮＵＲＢＳ已成为ＣＡＤ／ＣＡＭ系统中曲面的基本表示形式和数据转换的标准，从而本方法易于在现有的ＣＡＤ／ＣＡＭ系统中实现。     

自由曲面的求交及其过渡曲面的生成

现有的为平面或二次曲面产生过渡曲面的算法均不能用于自由曲面。本文用双三次 Ｂｅｚｉｅｒ曲面片来表示自由曲面，用基于分割的递归算法求出自由曲面之间的交线，在这 基础上，提出并实现了围绕交线产生过渡曲面的算法，过渡曲面本身也是用双三次Ｂｅｚｉｅｒ 曲面来表示的。所述算法已在ＤＯＲＡＤＯ计算机上用ＣＥＤＡＲ语言实现，并作了实例计 算。     

可展面展开方法及其应用

为解决工程实际中的曲面展开问题,以微分几何学中可展面展开的基本原则等相关理论为基础,提出锥面和切线曲面展开的理论方法。锥面的展开是利用单位球方法,确定直母线与平面上过定点射线之间的映射关系,进而展开曲面;切线曲面的展开则利用准线曲率在展开中的不变性,确定准线在平面上的展开曲线,再作与之相切的直母线,从而实现曲面的展开。两类可展面的展开方法均被应用于工程实际问题。其一是钣金工中方－圆类接头的展开问题。该问题的解决是锥面展开方法的成功应用;其二是螺旋输送器的核心部件－铰龙的展开问题,它是切线曲面展开方法应用的典型实例。     

Trimmed曲面的隐藏线消除算法

提出了一种Ｔｒｉｍｍｅｄ曲面的隐藏线消除算法。首先将Ｔｒｉｍｍｅｄ曲面三角化；其次将显著屏分割成一业数量的小矩区域；再将Ｔｒｉｍｍｅｄ曲面上的三角片投影到屏幕上。     

基于网格边的复杂曲面优化展开

提出了一种基于网格边的复杂曲面优化展开的新方法.该方法以曲面三角网格中各网格边的长度为优化变量,以展开前后网格边的长度误差为优化目标,以网格中各内部点均可展为约束条件,并用牛顿法和矩阵分块等方法对该优化问题进行求解,构造出与原始曲面边长误差最小的可展曲面.最后对构造出的可展曲面用基于中心三角片的"涟漪式"展开方法进行展开,从而实现复杂曲面的优化展开.数值实验结果表明,该方法具有稳定性好、收敛速度快、展开精度高、展开操作简单等优点,可以应用于各种复杂曲面的优化展开.     

三维CAD曲面四边形网格划分及局部加密技术

利用ＣＡＤ与ＣＡＧＤ系统中三维自由型曲面造型的数学方法,根据曲面上网格剖分的密度要求及曲率变化,先在定义曲面的参数平面域上生成密度可变的全边形网格,然后利用曲面方程将参数域上的网格映射到曲面上。实现了任意自由型曲面密度可变的全四边形网格剖分。为有限元分析系统与ＣＡＤ几何造型系统的集成提供了一种高效,可靠的前处理手段,输入数据是ＣＡＤ或ＣＡＧＤ系统中曲面的控制顶点或插值边界。该方法运算速度快,效率高     

曲面转换中的一个定理

Ｃｏｏｎｓ类曲面、Ｂ样条曲面和ＮＵＲＢＳ曲面是ＣＡＧＤ中主要的曲面表达形式。Ｃｏｏｎｓ构造曲面的思想对ＣＡＧＤ的发展起了巨大的推动作用。Ｂ样条曲线、曲面具有许多优点而且已成为ＣＡＧＤ中使用最为广泛的方法之一。文中应用Ｂ样条的递推公式,讨论了Ｃｏｏｎｓ类曲面向ＮＵＲＢＳ曲面转换过程中用到的一个重要定理。给出了这个定理的一种构造性证明。定理的证明过程同时也给出了转换方法。这个定理在Ｃｏｏｎｓ类曲面向ＮＵＲＢＳ曲面的转换过程中起到了重要的桥梁作用。     

基于三维服装CAD的可展面实现方法

提出了应用单参数平面族的包络实现可展面的方法，在两曲线之间或曲线与曲面之间构造出光滑连续的可展面，使复杂曲面可展化，为其展开遵基础，该方法以计算机辅助服装原型设计过程中前片服装原型的可展化作为应用实例，取得理想结果。     

基于参数曲面的交互式纹理映射研究(英文)

针对纹理映射中复杂物体表面重新参数化困难及映射变形问题,提出一种交互式纹理映射方法,采用NURBS曲面代替简单的中介曲面,用它近似包围所要映射物体的外表面,将纹理映射到曲面上实现参数化,通过控制NURBS曲面来调整纹理映射的效果。实验表明,该方法可以灵活地调整纹理区域,减小纹理变形。     

Weingarten映射在L^3中类空曲面的应用

文在二维Minkowski空间的类空曲面的切空间上引入Weingarten映射,得到类空曲面是极大的一个充要条件。     

三维 CAD 曲面四边形网格剖分及局部加密技术

利用ＣＡＤ及ＣＡＧＤ系统中三维自由型曲面造型的数学方法,根据曲面上网格剖分的密度要求及曲率变化,先在定义曲面的参数平面域上生成密度可变的全四边形网格,然后利用曲面方程将参数域上的网格映射到曲面上．实现了任意自由型曲面密度可变的全四边形网格剖分．为有限元分析系统与ＣＡＤ几何造型系统的集成提供了一种高效、可靠的前处理手段．输入数据是ＣＡＤ或ＣＡＧＤ系统中曲面的控制顶点或插值边界．该方法运算速度快,效率高,生成单元的质量好．     

可展有理Bezier曲面的设计与修正

通过构造与给定有理Bezier曲线形状相似的曲线,构造出可展曲面,从而提出了一种用于可展有理Bezier曲面的设计与修正方法.并进一步根据需要给出约束平面,对于与约束平面相交的曲面片,将被其所在的曲面族中的一个与约束平面相切或插值于约束平面边界的曲面片所取代.该方法不需要重新计算曲面的控制点和权因子,减少了计算量.修正后的曲面片不穿过约束平面,且仍为可展的曲面片.数值实验表明该方法简单、快速、有效.     

复杂曲面上任意方向曲线映射的计算

针对在ＣＡＤ／ＣＡＭ 中经常需要在复杂形体上描绘曲线,提出了由自曲面上映射曲线的计算方法。通过把沿任意方向曲线向曲面映射的问题,转化为一系列等参数曲线与一般柱面的求交问题,减少了工作量,提高了计算效率,由于该方法通过计算参数空间的映射曲线来求出模型空间的映射曲线,使最终结果更加准确,同时采用了ＮＵＲＢＳ方法,使所有的曲线曲面表示都统一在同一种形式之下,更有利于后续的处理工作     

光栅投影式测量点云数据的曲面重构技术

提出了一种通过光栅投影式测量方法所得结果来获取新的按明暗变化规律分布的三维点群方法．它包括对被测物体进行三维几何模型重构、对被测物体的普通图像进行抖动处理以及将抖动所得图像中的白色像素点向重构的曲面进行投射三个主要步骤．分析了该方法面临的关键问题——线状分布原始三维测量点的曲面重构,提出了一种基于线状分布原始三维测量点的三角片几何模型重构算法,算法简单,可以确保生成性状良好的三角片对曲面进行拟合,并且能够避免出现曲面裂口,从而使曲面连续、光顺．     

数据库技术在曲面零件参数化绘图中的应用

在ＡｕｔｏＣＡＤ二次开发中引入外部数据库,可以大大提高ＡｕｔｏＣＡＤ的功能,开发出好的计算机辅助设计产品,特别是在曲面零件的参数化绘图中更为有效,用这一技术实现船用螺旋桨的参数化自动绘图就是一个很好的例子。     

特征多面体对有理Bezier三角曲面片的逼近程度

通过对有理Ｂｅｚｉｅｒ三角曲面片的特征多面体进行参数化，推得升阶多面体序列对有理曲面片的逼近程度，进而得到一致收敛性。