基于弹簧-质点模型曲面展开的改进算法

为了提高现有弹簧-质点模型曲面展开算法的速度和稳定性,提出了自适应时间步长方法.通过计算模型中各质点的惩罚力,实现了三角片翻转区域的整体调整;同时结合了考虑初速度和忽略初速度2种方法的优点;最后对一些参数的计算方法做了改进.实验结果表明,该算法能够有效地消除初始展开及优化过程中出现的翻转三角片,提高了复杂曲面的展开质量.     

约束条件下拉伸与旋转特征模型重建方法

在对测量数据根据特征设计意图进行分块的基础上，将常见造型特征如拉伸和旋转特征的参数提取以及草图轮廓的拟合转化为相应的约束优化问题进行求解，然后利用CATIA二次开发平台CAA中提供的接口进行特征重建，生成参数化的实体特征模型．实例表明本文的特征重建方法是可行的．     

协同CAD/CAM系统中数据的高效传输

在协同CAD/CAM系统中,存在着大量的数据传输和交换。如何使数据在目前网络低传输率的情况下及时、有效和可靠地传输,成为了提高协同CAD/CAM系统性能及实现同步协同的关键所在。结合南航CAD/CAM工程研究中心开发的WebSuperman系统,该文研究了数据的高效传输策略并进行了实现。     

主曲率均匀的网格光顺

针对三角网格数据提出了一种主曲率均匀的光顺方法 .该算法首先通过建立局部抛物二次曲面来估算网格顶点的主曲率和主方向 ,其次以邻点的主曲率和主方向的加权平均作为光顺后顶点的曲率值 ,然后由新曲率值和二次曲面方程计算出调整后的顶点位置 ,实现模型的光顺 .进行局部光顺时 ,将区域内的点组成各个封闭环 ,根据邻点所在环的层次分配权值 ,可以满足是否去除或保留内部区域特征的需要 .该文给出了应用实例 ,结果表明本方法对网格模型实施整体和局部光顺均有较好的效果 ,光顺前后模型体积变化较小 .     

一种修改NURBS曲线形状的新方法

曲线曲面的形状修改是计算机几何造型过程中的重要部分．文章提出了一种修改NURBS曲线的新方法，使得修改后的曲线在多个参数点处满足用户给定的几何约束(如点约束、切矢约束)，首先引入了一些新的概念如：局部曲线、总曲线、多余约束和多余曲线等．对于每个参数点分别计算出一系列满足该点处几何约束的局部曲线，并由此构造了总曲线．接着插值一条满足多余约束的多余曲线．最后运用构造Coons曲面的思想，计算出最终的修改曲线，它等于总曲线减去多余曲线．同时我们发现两种现存的修改NURBS曲线的方法是一样的．实例表明此方法适用于CAD软件系统。     

实体模型的三轴数控粗加工刀轨生成算法

提出一种适合实体模型的三轴数控粗加工刀位轨迹生成算法。首先根据加工行距作一组平行于刀轴的平面，与模型的待加工表面求交，得到一系列交线；再根据精度规划一组垂直于刀轴的分层平面，与上述交线求交，在每一分层平面上判断加工区域，规划出加工刀位轨迹，将每一分层平面上的刀位轨迹较适当的方式连接起来，就构成零件的整体加工轨迹。该算法避免了轮廓环等距、自交处理和布尔运算等复杂的计算过程；同时，对生成开型腔的加工刀位轨迹也是有效的。     

逆向工程中的多视定位算法研究

首先在采用标签法预定住的基础上计算每个控制点的名义对应点，建立了控制点集的一种名义对应关系，然后将旋转变换矩阵和平移变换矩阵的计算描述为一个约束优化问题，根据优化理论中的Kuhn—Tucker定理以及矩阵值函数的微商理论，利用奇异值分解导出了旋转变换矩阵和平移变换矩阵的计算公式，并通过迭代法计算视图问定位所需的坐标变换，从而快速方便地实现了多视定位。试验结果表明，本文提出的方法满足后续模型重建所需的精度要求。     

基于检测球控制的网格模型简化算法研究

在逆向工程、计算机图形学等应用领域中,经常采用多边形网格模型(多为三角形网格)来描述几何形体,但网格中三角片数目往往非常庞大.为了保证对模型的后续操作能有效地进行,有必要在满足一定精度的条件下对其进行简化.提出了一种基于检测球控制简化精度的网格模型简化算法.该算法运行速度快,简化效果好.     

应用最小生成树实现点云分割

点云分割是点云参数化、形状识别、编辑造型等领域的关键基础算法。提出一种基于最小生成树的点云模型分割算法,包括生成带状分割边界、区域增长、拆分带状分割边界以及生成最终区域4个步骤。算法采用Snake模型提取分割曲线并向两侧扩展形成带状分割边,利用最小生成树实现区域增长来提取区域内部点,最后拆分带状分割边界并与已有区域合并形成最终区域。实验结果表明,该算法能够有效避免过分割和欠分割,能够生成光顺分割边界,与Level Set分割算法相比具有较高的效率。     

一种基于投影法的铺丝路径优化生成算法

提出了一种铺丝路径的优化生成算法,用以提高成形件的强度并减少复合材料的用量。首先根据构件的主应力分布选取系列关键位置点;其次沿特定方向平移这些点并拟合成曲线;然后将曲线投影至曲面得到铺丝路径;最后引入映射法生成距离曲线求解路径上的实时丝数信息。生成的路径轨迹满足：①精确通过原型值点并保持G1连续;②实现连续多层铺放。推导出了明确的路径计算公式,并以曲面实例验证了算法的简单快速性。