从明暗恢复形状的手绘草图三维建模算法

提出一种通过用户手绘草图进行三维建模的算法,该算法直接利用二维笔触输入,实现简单、快捷的三维动画原型制作。首先从通过鼠标或手写板等绘制的自由曲线中析取包含手绘风格信息的结构化轮廓线,并在轮廓线所围区域中应用距离变换生成距离场;然后利用线性近似的方法从明暗恢复形状算法中获得三维曲面;接着对三维曲面进行对称、缝合和平滑变换得到基本的三维几何体;最后将基本几何体组合并进行编辑。算法强调手绘效果,提供所见即所得的交互风格,可广泛应用于三维动画和游戏的前期模型设计与制作,以及计算机辅助教学系统等领域。     

基于UG汽车车身建模

世界经济强国的经济发展无一不与汽车工业密切相关,在激烈的市场竞争情况下,汽车设计新技术得到了进一步的发展。在汽车设计领域,计算机辅助设计是必然趋势,因为该方法能够缩短开发时间和降低开发成本。该文以奥迪R8车身造型为实例,研究了以三维建模、曲面分析、模型渲染为主要步骤的计算机辅助三维设计方法。在车身的造型设计时,应用了UG特有的NURBS自由曲线曲面造型方法 ,对奥迪R8勾画出一些主要的轮廓线,在调整处理后,进行扫掠,得到车身造型曲面,分析曲面,最后进行渲染。本文所应用的方法可以用于其它汽车外观件的设计。     

基于最小距离的NURBS曲线的形状混合方法

形状混合在工业设计、工程模拟等领域具有重要的理论意义和应用价值。以辅助工业设计为目的,提出了基于最小距离的NURBS曲线的形状混合方法。在对NURBS曲线控制多边形进行预处理的基础上,采用最小距离法建立多边形顶点间的匹配,并通过加权平均法生成中间曲线的控制多边形以得到新的曲线。实例验证表明算法具有较好的稳定性与可靠性,并能实时地对二维NURBS曲线进行形状混合。     

非圆齿轮三维造型设计系统的开发

基于非圆形节曲线的非圆齿轮设计和计算要比圆齿轮复杂得多。由于非圆齿轮各轮齿的形状不尽相同,因此无法使用阵列、镜像等方法进行建模。目前的三维机械CAD软件还不能直接进行非圆齿轮实体建模。文章利用Visual Basic语言对三维软件SolidEdge进行二次开发,实现了齿轮的根切校验、凸性校验、压力角计算等功能,建立了非圆齿轮的三维建模系统,为非圆齿轮三维建模参数化设计提供了一种方法。生成的齿轮三维实体可用于装配设计、运动仿真及计算机辅助教学中。     

三维轮廓曲线的快速匹配方法

在许许多多出土文物碎片中借助计算机辅助文物碎片复原，迄今是一个没有被完全解决的问题。笔者给出从提取文物碎片轮廓线出发，解决空间曲线匹配来达到文物碎片复原的方法。同时给出了用于查找三维轮廓线匹配的哈希矢量，以及计算轮廓线子段曲率挠率匹配算法。通过比较两条轮廓线的哈希矢量来分析曲线段的相似度，从理论上给出了判断曲线匹配的性质，如果曲线段之间的距离越小则哈希矢量之间的距离也越小。     

曲线三角面片模型的曲面插值方法探讨

曲面插值或拟合是现代计算机图形学、三维建模中的一项重要技术。基于曲线连接的三角面片进行曲面插值进行一些探讨,并采用曲线截断法和顶点重构法实现NURBS曲面插值。为三维曲面造型技术提供一个可选的方案。     

手绘草图识别技术及其建模方法研究

手绘草图识别技术是计算机支持的交互式草图设计系统中的核心问题,针对这一问题,提出了一种手绘草图识别算法,主要包括手绘草图原始笔划的数据前处理、基于多次检测算法的特征点识别、草图分段识别、空间位置解释、图形重构等内容.本文利用多次识别算法,可以有效解决手绘草图模糊性及拐点和折点不确定性,基于这一技术的三维草图CAD建模方法已在自行研发的CAD软件中得到应用,并取得了良好的效果.     

Rhinoceros软件在珠宝首饰设计中的应用

以Channel镶座S形戒指设计为例,介绍了Rhinoceros软件在珠宝首饰设计中的应用.Rhinoceros的NURBS技术提供了很高的精确度和适应性,可以完成富有创新意识的、复杂的设计作品.还可以建立3D模型、显示客户的效果图,并且能够发送设计数据原型到CAM系统中进行精密加工.可以通过使用Flamingo渲染器来向客户展示更具逼真感的设计.     

基于形态审美的产品基因网络造型研究

目的 利用产品形态审美基因网络,对台灯外轮廓曲线的相关性进行综合分析,析出产品优化与创新设计的关键要素。方法 以三次贝塞尔曲线对台灯的外轮廓曲线进行基因编码,规律性调整控制点的坐标生成新曲线形态,进行曲线视觉力感知识别,挖掘曲线间的相关性;以曲线基因为节点,相关性为边构建产品形态审美基因网络,并对网络进行拓扑分析,析出关键设计节点辅助设计者进行产品设计。结果 运用产品形态基因网络的理论找到原型设计的关键性节点,并进行设计优化,使产品造型设计更符合消费者的审美习惯和偏好。结论 通过对台灯外轮廓线的案例实践,证实了产品形态基因网络在产品细节优化和造型创新设计方面具有实用性和可靠性,能够辅助设计者找到关键设计节点并协调设计的基因集团。     

基于PSO算法的斜齿轮NURBS齿面重构研究

斜齿轮被广泛应用于高速重载的传动系统中,需要通过齿轮接触分析(TCA)以及齿轮承载接触分析(LTCA)进行强度校核。针对传统的齿轮接触分析所采用的有限元几何模型精度差的问题,提出了一种四阶斜齿轮齿面非均匀有理B样条(NURBS)拟合方法,并对齿轮渐开线曲面控制点权重进行粒子群优化(PSO)。通过参数化方程生成斜齿轮齿面型值点以进行节点矢量以及齿面控制点的计算,并利用粒子群优化算法,将拟合点到理论曲面的法向投影距离的最大差值作为拟合误差,对构成齿轮的渐开线曲面控制点权重进行调整,实现更为精确的斜齿轮齿面重构拟合。在10×6的网格控制点下,所生成的斜齿轮NURBS渐开线齿面拟合误差为2.059μm,优化后可以达到1.657μm,满足齿廓总偏差2级精度要求,可以为齿轮接触分析以及齿轮承载接触分析提供精确的几何模型。     

涡旋型线轮廓测量方案探究

针对涡旋型线测量误差大、时间长的现象,基于圆柱坐标系提出了3种涡旋体侧面轮廓测量方案.由测头在测量过程中与涡旋体轮廓的相对位置,分析各方案的测量接触角状态,得到测量头全程沿型线法线方向,完成涡旋体整体轮廓测量的方案,为涡旋型线测量提供了一定的理论基础和应用参考.     

基于改进ICP算法的叶片型线轮廓度误差评定

针对传统最近迭代点(ICP)算法存在配准精度较低的问题进行算法改进。首先,考虑到三坐标测量机测量数据呈现有序排列、且一一对应的特点,使用了一种基于矢量对齐法的型线数据初配准方法进行初配准;其次,在传统ICP算法配准的基础上,对待配准数据进行非均匀有理化B样条(NURBS)曲线拟合,再利用自适应粒子群算法对测量数据进一步精配准;最后,采用基于最小区域的叶片型线轮廓度误差评定方法进行误差评定。实验分析结果表明:改进方法相对于传统ICP算法,可在原有收敛值基础上达到进一步收敛的效果,轮廓度误差相对减小28.57%。该方法有效提高了叶片型线轮廓度误差评定的精确度,可为叶片的加工质量提供可靠判定。     

海尔集团简介(英文)

Founded in1984,the Haier Group has been dedicated to innovation and creating a world famous brand over the past 27 years.From a small plant on the verge of bankruptcy,it has now grown into an international group which has more than 70,000 employees around the globe and realized a     

基于时域有限差分法的ESP玻璃的钾离子浓度分布的模拟

由于特殊的交换离子浓度分布,工程应力分布玻璃(ESP玻璃)的强度呈现集中分布的特性。为了预测其钾离子浓度的分布,运用了时域有限差分法对其扩散过程进行数值模拟。该模拟是基于测量的扩散系数、玻璃表面浓度以及第一步交换后的钾离子浓度分布进行的。模拟计算的结果与使用能谱仪测量的实验结果相吻合。基于模拟计算的结果,讨论了ESP玻璃的强度与钾离子浓度分布的关系。     

铝型材砂面剂研究

介绍了一种已工业化应用的磨砂铝型材生产工艺。在前人研究的基础上，从碱液浓度、温度、络合、整平等方面进行试验，获得了较理想的砂面铝型材的工艺配方。     

WCS设备模型特性文件的研究

介绍了WCS的特点,采用XML语言编写设备模型特性文件(DMP),并在ICC特性文件中嵌入WCS特性文件信息,使用两种不同方法对DMP进行实验,对其新特点进行验证和总结。