基于原始曲面信息的变形网格的曲面重构

为了对有限元分析后的模型进行干涉检查和再分析,需对变形后的网格重建实体模型。基于原始曲面的信息,对变形后的网格进行区域分割,针对分割后的每个特征区域,分别对二次曲面和B-样条曲面采用了不同的重构方法。对于二次曲面,提出了一种基于等参数线的二次曲面参数提取的方法;对于B-样条曲面,给出了一种误差控制的B-样条曲面拟合的多步迭代方法。基于原始模型的拓扑结构,对重构后的曲面进行裁剪缝合得到变形后的实体模型。由于利用了原始曲面信息,使得曲面重构得以简化。实验表明,基于原始曲面信息的曲面重构方法可以快速有效地重构出任意复杂拓扑结构的变形后的曲面。     

基于逆向工程中三角网格上的NURBS曲面重构技术

曲面重构算法是实物逆向工程技术中的关键，此文在曲面重构上采用了基于三角网格基础上的NURBS曲面重构方法，此方法能很好的完成对于复杂曲面重构的要求。     

复杂曲面CAD重构设计中的一种关键技术

分析了复杂曲面CAD重构设计中的基本流程,重点介绍了重构设计中涉及的几个关键技术。首先,介绍一种基于Bezier曲线曲面造型原理的复杂曲面重构方法。该方法用三角网格对将离散点云进行拓扑划分,将一个复杂的零件曲面划分为多个小曲面;然后采用轨迹线生成技术重构复杂曲面中的特征线,采用网格优化技术提高重构效率;最后,采用曲面光顺技术,使重构后的曲面达到应用需求。     

流场速度和距离函数混合约束的流曲面重构方法

用曲面重构实现流曲面建模是工程中的关键问题,现有的曲面重构方法只基于点云几何信息,重构曲面很难符合流体动力学定义,需要复杂的人工处理。在传统重构研究的基础上提出了结合流体速度和点云距离函数的优化模型,用曲面演化方法求解模型极值获得最终流曲面的方法。与现有方法相比,所提出的方法在保证重构几何精度的同时,可以使得重构曲面符合流线型造型的外形要求,尤其是点云中噪声、层叠和孔洞等缺陷的重构结果更为合理。应用实例和比较证明了该方法的有效性。     

存在约束条件的复杂曲面三角网格剖分方法

针对存在特征约束条件的复杂曲面三角剖分提出了一种新的算法，该算法首先将该类复杂曲面划分成平面参数域，产生较为均匀的参数域，进而对各子平面参数域进行平面参数域的三角剖分，然后将所得到的各子平面参数域映射为空间Beizier网格结点，形成粗网格三角剖分后进行各子曲面片间G^1连续的拼接运算，最后动用曲率标准和细分规则进行三角剖分质量的优化。该方法不但可以较好处理复杂曲面，而且能克服曲面网格产生裂缝。     

曲面模型重构方法比较及误差分析

三维CAD模型重建是逆向工程中的关键环节,在逆向设计中起到至关重要的作用。在运用Geomagic Studio软件进行点云处理、错误修复和曲面生成的基础上,重点讨论了曲面阶段的精确曲面重构和参数化曲面重构两种不同的曲面重构方法,并对同一种模型进行重构和误差分析。精确曲面重构方法可保证模型数据的完整性与精确性,从而生成高质量的模型;参数化曲面重构方法通过参数转换功能将初始曲面导入Solid Works软件中进行编辑,最后得到参数化模型。实际应用中可结合这两种方法各自特点及优势,高效优质地构建CAD曲面模型。     

复杂曲面测量技术的研究综述

将复杂曲面测量划分为三种模式，论述了各模式的演变及其主要测量方法；概述复杂曲面测量所涉及的数据获取、曲面重构、测头半径补偿以及误差评定等关键技术的研究现状。     

基于CAD曲面模型的局部区域重构与特征化

为了解决CAD曲面模型中局部区域的编辑修改问题,提出一种基于CAD曲面模型的局部区域重构与特征化方法。该方法利用特征线作为曲面构建的基本元素,重构出具有一定精度的曲面特征形状并实现以高层参数设置为核心的曲面特征化定义。从已有的曲面模型中选取其局部区域,利用一种合适的生成方式对选取的区域进行曲面重构,并对其形状相似性进行比较,基于特征线对重构曲面进行参数化。实验结果表明,该方法能够快捷地实现自由曲面局部区域的特征化,支持用户通过少量高层参数直观地编辑修改曲面特征,是一种有效的曲面模型重构与特征化方法。     

反求工程技术在复杂曲面重构系统中的应用

论述了针对注塑零件复杂曲面的反求设计,提出运用CCD白光光栅非接触工业相机采集点云数据,将点云数据加载到Geometric软件中,利用NURBS曲面重构方法和插值算法,进行点云数据筛选,构造点云特征网格和曲面拟合,得到点云曲面的三维重构.实践证明,基于Geometric系统的NURBS曲面重构方法,在复杂曲面为原型实体重构的反求设计中具有理想的应用价值.     

基于少量测量数据的复杂曲面重构

研究了少量测量数据情况下的复杂曲面反求技术,给出亍曲面重构的具体实案.以叶轮为例,介绍了复杂曲面重构中的数据采集、三维造型和误差检测、修正的方法,解决了反求工程中少量点曲面重构的技术难点.     

曲面重构算法的研究

提出了一种基于多层感知器网络的曲面重构算法 (ML PSR) ,建立了用于曲面重构的多层感知器网络模型。本文对基于二维拉格朗日局部插值的曲面重构算法 (2 DL L SR)与 ML PSR进行对比。为了更好地评估这两种算法的有效性 ,选择可用数学表达式表达的曲面作为重构对象。仿真实验结果表明 ,这两种算法在曲面重构上各有优点。当 2 DL L SR算法的阶次高于等于曲面本身的阶次时 ,曲面重构的效果很好。ML PSR算法在曲面重构的速度和精度上都比较好 ,尤其在曲面受到破坏或不完全时特别有效。     

基于锥束CT切片图像的复杂零件三维表面重构

根据锥束CT切片图像的特点，提出了一种面向复杂零件的三维表面重构新方法：首先采用3D亚体素边缘检测算法提取序列切片图像的高精度封闭轮廓，并重构出切片轮廓的拓扑信息，然后采用一种改进的基于截面属性的轮廓分割算法得到若干组局部结构轮廓集，最后对这些轮廓集进行叠加与拼合，形成零件的整个三维表面。实验结果表明，该方法分割轮廓准确，稳定性好，对具有复杂内外结构的零件，可确保其重构结果的拓扑正确性。     

基于二维Delaunay近邻的空间散乱数据曲面重建算法

给出了一种新的散乱数据曲面重建算法。算法基于曲面的局平特性，通过二维Delaunay三角剖分到三维空间的映射，快速查找空间任意点的Delaunay近邻，然后根据散乱数据重建三角网格中顶点互为Delaunay近邻的原理，进行曲面拓扑重建。应用新的求解κ-近邻和二维Delaunay近邻的算法，提高了曲面重建的算法效率。实验表明，该算法高效、稳定，对不均匀数据有较好的适用性。     

COMPLEX SURFACE RECONSTRUCTION BASED ON OBJECT-ORIENTED DEVELOPING TOOL VBA

Taking AutoCAD2000 as platform, an algorithm for the reconstruction of surface from scattered data points based on VBA is presented. With this core technology customers can be free from traditional AutoCAD as an electronic board and begin to create actual presentation of real-world objects. VBA is not only a very powerful tool of development, but with very simple syntax. Associating with those solids, objects and commands of AutoCAD 2000, VBA notably simplifies previous complex algorithms, graphical presentations and processing, etc. Meanwhile, it can avoid appearance of complex data structure and data format in reverse design with other modeling software. Applying VBA to reverse engineering can greatly improve modeling efficiency and facilitate surface reconstruction.     

NON-CONTACT MEASUREMENT SYSTEM OF FREEFORM SURFACE AND NURBS RECONSTRUCTION OF MEASUREMENT POINTS

Based on the development of the non-contact measurement system of free-form surface, NURBS reconstruction of measurement points of freeform surface is effectively realized by modifying the objective function and recursiveprocedure and calculating the optimum number of control points. The reconstruction precision is evaluated through Ja-cobi's transformation method. The feasibility of the measurement system and effectiveness of the reconstruction algorithm above are proved by experiment.     

基于反求曲面的CAD/CAM系统的实验研究

论述了NURBS曲面的重构方法及曲面插值的详细算法，研究开发了基于Microsoft Windows系统的NURBS曲面重构软件。在此基础上，介绍了一种适宜CAM系统开发的新的刀具轨迹生成方法。     

基于三维形貌重建的镗加工表面粗糙度检测

以计算机显微视觉为检测手段,采用明暗恢复形状方法重建加工表面微观形貌,进而检测加工表面粗糙度.根据微观金属表面反射特性,采用基于Torrance-Sparrow光照模型的明暗恢复形状算法,完成了镗加工表面图像三维形貌重构与表面粗糙度参数检测.     

基于交互的B样条曲面重建与误差计算

基于三角网格模型的B样条曲面重建技术得到深入发展,计算与显示重建后的B样条曲面与原始测量三角网格之间的误差对分析曲面重建品质有重要作用。一种较为实用的B样条曲面重建方法是对三角网格模型进行四边界区域划分后进行栅格式采样,再根据采样点进行B样条曲面拟合。针对这种重建方法,研究了一种建立三角网格顶点与四边界区域对应关系的算法,再用离散的方法计算点到对应曲面的距离误差,最后用线性插值方法实现误差彩色．云图的显示。     

基于十字链叉的NURBS曲面插补算法及仿真分析

针对目前曲面插补算法存在的实时性不强,插补算法需要大量的额外空间,算法步骤繁琐以及对插补过程产生的大量数据点的数据处理问题,为了保证作为数控技术核心模块的曲面插补算法的高速、高精度性能,基于德布尔递推算法思想,重新推导出了适合于曲面插补的新的NURBS曲面表达式,在此基础上重新设计了曲面插补快速算法,并着重研究了新算法的实时性.另外,为验证新算法的正确性和有效性,提出并实现了十字链叉数据表达结构,对NURBS曲面插补点微细步长及插补质量进行了分析.建立了以VC6.0/MFC为平台的、集弓高误差、速度、加速度等功能分析于一体的算法仿真验证系统,并以汽轮机叶片为例进行了验证.研究结果表明,该算法可以满足曲面插补高速、高精度的性能要求.     

基于径向基函数和自适应单元分解的大规模散乱点云快速重构

径向基函数用于散乱数据的插值和拟合具有精确和稳定的优点,但是它不适合大规模点集的曲面重构。把径向基函数和单元分解原理综合起来,提出一种大规模散乱点云的隐式曲面快速重构算法。把整体定义域自适应细分成一系列稍微重叠的子域,基于径向基函数在各子域上计算局部表面,最后采用单元分解函数对局部表面进行加权混合得到全局的重构表面。方法适于处理数量较大和分布密度变化较大的点云数据重构。