叶片NC轨迹规划及测量技术研究

针对裁剪叶片曲面参数和实际边界不匹配的问题,提出了一种参数映射方法。通过对叶片曲面进行重新参数化,使一个规范化参数域与裁剪叶片实际边界相匹配,并在规范化参数域上规划刀具轨迹。同时利用规范化参数域生成等参数线,并按照弦公差方法在等参数线上规划测量点。最后经三坐标测量机测量实物,返回实际测量点与理论点进行比对,得出测量结果。     

参数曲面三角网格生成的改进波前法

为了消除基于波前法的有限元三角网格算法在参数曲面网格剖分过程中单元形状映射畸变的问题,结合直接法和映射法各自的优点,提出了一种新的三角网格生成算法,即:对当前节点进行剖分,并在三维空间直接产生新节点且进行节点的合法性判断,再将物理网格映射到参数空间形成参数域网格;对相邻波前段形成的角度进行剖分,依据角度大小生成个数不等的单元,通过优先剖分锐角节点使波前段始终构成钝角多边形。经剖分算例表明:所提算法减少了节点合法性判断内容和判断次数,避免了重复剖分,取消了剖分结束算法,提高了网格剖分效率,生成了高质量的三角网格;仅需对网格排列情况的直观分析,便可定性判断三维曲面的空间曲率变化。该算法对叶片加工中振动分析、精密加工研究等具有指导意义。     

用纹理映射技术实现三维着装效果展示

介绍了二维纹理图像对三维曲面的映射原理,论述了产生三维着装效果的诸如曲面建模、映射关系确定、光照纹理模型建立等纹理映射的计算过程。     

基于曲面拟合的复杂自由曲面网格划分

为了实现复杂自由曲面的建筑网格划分,将复杂自由曲面拟合成1个曲面,并利用映射法进行网格划分。首先提出基于非均匀有理B样条(NURBS)的线面求交和基于NURBS的面面求交2种方法,获得复杂自由曲面的N×M点云;将N×M点云作为控制点构造NURBS曲面,然后把修剪后的NURBS曲面边界按给定数目或给定长度划分,连接参数域上的边界节点后得到参数域网格,将其映射回空间曲面。对边界处网格进行投影处理以减少曲面拟合出现的边界褶皱及内缩问题。采用加密点阵技术减小曲面拟合的误差。研究结果表明:与多曲面网格划分方法相比,采用曲面拟合及映射法能够得到线条流畅、大小基本一致的网格,具有良好的建筑美学效果。     

基于分类的纹理映射方法综述

对纹理映射的算法进行分类,从二维纹理映射和三维纹理映射两个大类分别进行阐述.二维纹理映射包括纹理的获取方法和映射方法两部分,映射方法中涵盖了参数化曲面、非参数化曲面和基于小变形的纹理映射方法的介绍.三维纹理映射介绍了基于三维纹理函数的映射,包括三维纹理的定义和映射方法研究;由于在虚拟世界的建造中对真实物体计算机重建的需要,就用于实物计算机三维重建中实物三维表面纹理的提取和映射算法等进行了研究和探讨.     

基于分类的纹理映射方法综述

对纹理映射的算法进行分类,从二维纹理映射和三维纹理映射两个大类分别进行阐述.二维纹理映射包括纹理的获取方法和映射方法两部分,映射方法中涵盖了参数化曲面、非参数化曲面和基于小变形的纹理映射方法的介绍.三维纹理映射介绍了基于三维纹理函数的映射,包括三维纹理的定义和映射方法研究;由于在虚拟世界的建造中对真实物体计算机重建的需要,就用于实物计算机三维重建中实物三维表面纹理的提取和映射算法等进行了研究和探讨.     

网格法在参数化曲面造型中的应用

分析了使用网格法参数化绘制已知曲面方程三维曲面图形的方法.该方法的优点是在绘制三维空间曲面时,可以方便地使用有关参数对三维空间曲面图形进行控制.这在很大程度上增强了计算机辅助设计系统的三维造型功能,对于不易直接用计算机辅助设计系统绘制但又已知曲面方程的三维空间曲面,都可以利用网格法准确、快速、方便地进行参数化造型.     

一种新的曲面有限元三角网格划分方法

新方法在参数域内按修改的Delaunay准则生成网格,然后将此二维网格映到曲面,由于映射变形的存在,曲面上的三角形外接圆对应到参数域上会变形为椭圆,插点位置也随之改变为外接圆圆心,对此提出了了一种插点定位算法和椭圆近似构造算法,针对边界附近的插点而提出了一种边界段外接椭圆构造算法,采用了多个指标对风面边界离散和参数域网格加密进行控制,有效保证了网格质量,实验表明该方法具有一定的应用价值。     

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。     

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．     

交贯隧道边界元数值模拟中的网格剖分方法

分别分析了三维情况下隧道表面结构化和非结构化网格的生成原理.主要通过对隧道表面进行分块,采用映射方法先在平面内进行非结构化三角网格剖分,然后依据断面的拟合插值函数投影到几何体表面,形成隧道表面的非结构化三角网格剖分.在交贯隧道边界元数值模拟计算中实现了交贯隧道表面网格中交贯点的快速追踪查找,解决了交贯隧道表面交贯处的网格剖分衔接问题,并且通过在VB环境下的OpenGL编程,实现了网格剖分的可视化,并得到了符合边界元计算所需的网格单元节点数据.     

面向3+2轴加工的复杂曲面划分算法

为了达到使用3+2轴机床分区加工复杂曲面的目的,提出一种基于聚类算法和法矢方向锥的二叉空间划分的复杂曲面划分算法。该方法将曲面在其参数域内划分为四边形区域,并将边界划分为原曲面的等参数线,使得该四边形区域在原曲面的参数域内为矩形,并且每个区域受其法矢锥的锥角所限制。使用二叉空间划分方法划分参数域,直至所有曲面的法矢锥的锥角满足约束条件。对于每个待划分曲面,可在聚类算法求解出的聚类中心之间,选择出参数域内最优的划分边界。使用UG/OPEN API进行了仿真实验,将某一复杂曲面分划为3个区域,并且所有区域的法矢锥的锥角小于45°。试验结果表明,在3+2轴加工中,可使用此曲面划分算法将原曲面划分为多个区域,并生成具有光滑边界且总量较少的一组曲面。     

基于中间曲面的局部纹理映射技术

提出一种以平面和一般参数曲面作为中间曲面的局部纹理映射方法，与传统的纹理映射方法相比，不仅能准确地确定纹理贴图的位置，而且可以灵活地改变贴图区域的大小，增加了纹理映射的应用范围，减小了纹理映射中的图案变形。     

Parameterization for fitting triangular mesh

In recent years, with the development of 3D data acquisition equipments, the study on reverse engineering has become more and more important. However, the existing methods for parameterization can hardly ensure that the parametric domain is rectangular, and the parametric curve grid is regular. In order to overcome these limitations, we present a novel method for parameterization of triangular meshes in this paper. The basic idea is twofold: first, because the isotherms in the steady temperature do not intersect with each other, and are distributed uniformly, no singularity (fold-over) exists in the parameterization; second, a 3D harmonic equation is solved by the finite element method to obtain the steady temperature field on a 2D triangular mesh surface with four boundaries. Therefore, our proposed method avoids the embarrassment that it is impossible to solve the 2D quasi-harmonic equation on the 2D triangular mesh without the parametric values at mesh vertices. Furthermore, the isotherms on the temperature field are taken as a set of iso-parametric curves on the triangular mesh surface. The other set of iso-parametric curves can be obtained by connecting the points with the same chord-length on the isotherms sequentially. The obtained parametric curve grid is regular, and distributed uniformly, and can map the triangular mesh surface to the unit square domain with boundaries of mesh surface to boundaries of parametric domain, which ensures that the triangular mesh surface or point cloud can be fitted with the NURBS surface.     

基于三维地质模型的地下洞室参数化设计与方案优选

水电工程地下洞室区域所处的地质构造往往比较复杂，二维设计方法有一定的局限性．引入非均匀有理B样条（NURBS）技术，并结合地质交互解译、TIN算法和地质趋势面分析理论方法构建三维地质模型．基于三维地质模型，提出地下洞室三维参数化设计的概念和方法，对设计成果进行分析，并应用改进的层次分析法，构建地下洞室设计方案的优选模型．通过在某水电工程设计中的应用验证了该方法的可行性．     

Realization of 3D Garment Rendering Using Texture Mapping Technology

After a review of the planar garment effect production of pattern fabric and a brief introduction of the concept of texture mapping, the theory of 2D texture mapping onto 3D surface is stated. And the calculation procedures of texture mapping, such as texture image preprocess, mannequin and garment surface modeling, mapping relationship definition, shading/texturing model creation, and graphic transformation, are exploited to produce a real 3D garment rendering effect. Finally, the conclusion is given about the realization environment and affecting factors of the final images.     

基于区域增长和三角分割的局部纹理映射算法

为增强三维场景中物体的真实感,展现物体局部细节特征,文章提出了一种基于区域增长和三角分割的局部纹理贴图映射算法。该算法以用户指定点为中心点,将包含该点三角面作中介面,通过将邻接平面展平到中介平面上,在一定范围内扩展该映射区域,计算区域内顶点纹理坐标。对于部分超过范围的三角面,通过求切线交点的方法进行三角分割,直至获得贴图的合适映射区域。算法成功应用于针织物外观模拟展示系统,很好地实现了在不规则三维物体上的局部区域纹理映射。     

两条参数曲线间的Hausdorff距离的研究

在几何设计中,两个几何体间的Hausdorff距离是一种非常有用的度量方式,但是其计算通常而言相当耗时.本文找到了一种有效快捷的计算二维平面或三维空间中两条参数曲线的Hausdorff距离的新算法,并通过若干例子展示了它的有效性.