基于STL模型的逆向工程实体建模技术

针对以STL数据表示的零件模型，在分析结构件模型几何特点的基础上，提出了一种以几何体素分离与拓扑关系重建为基础的STL模型逆向工程实体建模技术。通过对三角面片的合并实现平面、柱面、锥面等基本几何体素的分离，并利用Parasolid系统完成体素重构，进一步提取几何体素之间的布尔关系，从而实现含拓扑关系的产品模型重构。利用这一方法，可以实现RE／RP系统与通用CAD系统之间的快速集成，实现产品数据在不同系统之间顺畅传递。     

一种基于STL几何模型的有限元三角形网格的自动生成方法

有限元网格划分是有限元分析的关键技术之一。本文利用CAD软件导出的STL几何模型,用自行开发的几何基本工具库对其进行几何信息提取,然后通过网格优化后,自动生成合格的三角形有限元网格,最后输出商业化有限元分析软件所需的前处理文件,为有限元分析提供了一个快速建模工具。     

STL模型局部精度补偿方法研究

STL格式文件是RP行业的事实标准，但是STL模型精度与STL文件尺寸之间的矛盾还没有得到有效解决。提出一种局部精度补偿方法，利用该方法重新生成的STL文件保证了模型各部分的精度，同时缩短了STL文件尺寸、减少了数据计算量。     

基于外存八叉树STL模型的拓扑重建方法

基于STereoLithography (STL)三维模型文件,使用八叉树数据结构对模型进行拓扑重建,根据STL模型三角面片法向量夹角不同,找到任意三角面片设定该法向量为基准法向量设定阈值角度将在阈值角度内的三角面片划分成同一部分,最终完整模型被划分成多个子区域,再将子区域投影到基准法向量垂直的平面上得到平面点集,然后使用八叉树讲这些点集进行存储,使用Delaunay三角形法将得到的点集进行平面网格划分,最终使用朴素反映射法将画好的平面网格投影到模型表面。     

基于STL格式数据的网面体碰撞检测方法

在剖析STL网面体模型的数据结构的基础上,用矢量方法对三维空间的STL三角形网面体的相互碰撞检测问题进行了较深入的分析,给出相应的碰撞检测算法,并提出一些基于实践应用经验的改进和优化方法。     

面向STL模型的几何自适应曲面网格生成

采用保特征的模型分解方法将STL模型分割为多个子域,并为每个子域构建参考平面,将一类基于映射思想的前沿推进曲面网格生成算法应用于子域网格生成.在子域上构建G1连续的三角Bemstein-Bézier曲面,利用曲面的方向导矢计算子域的黎曼度量,在黎曼空间生成参数平面网格,以消除映射畸变.考虑曲面曲率和邻近特征计算边界采样点尺寸,利用采样点的Delaunay三角化为背景网格建立几何自适应尺寸场,通过尺寸场光滑化确保不同尺寸网格之间的合理过渡.数值试验表明,算法能针对复杂的STL模型生成高质量的自适应网格.     

散乱模型的四边形网格剖分方法

针对基于CAD几何信息的网格剖分方法无法避免繁琐模型修补,导致网格剖分效率低下的现状,提出一种基于散乱模型的全四边形网格剖分方法.使用散乱点或者STL格式文件作为网格剖分的输入模型,使用改进的基于散乱模型进行网格剖分的铺路算法,在很大程度上减少甚至避免了模型修补问题.提出以散乱模型作为背景网格,作为控制网格单元尺寸调整的依据:使用网格细分和网格粗化的手段实现网格疏密变化的光滑过渡;自动识别几何模型中的特征并在网格模型中保留.提出了一种高效的铺路面相交搜索方法,综合考虑影响相交处理的多种因素,有效地处理了铺路面相交问题.多个复杂的汽车覆盖件网格剖分的算例结果表明,运用所提出方法完成的网格模型质量很高,算法具有较强的工程实用性.     

STL模型关键部位误差补偿的研究

提出一种误差补偿方法,可以明显改善STL模型关键部位的精度,缓解了难以协调STL模型精度与STL文件尺寸之间的矛盾,并提高了控制转换精度的灵活性.     

基于STL模型的轮廓线自适应分层方法研究

目前,大多数快速成型系统在表达CAD模型时仍采用STL模型。由于快速成型自身的特点,对STL模型进行分层处理是其必由之路。在分析了传统的STL模型分层方法的基础上,提出了一种基于STL模型的轮廓外形线自适应分层的方法,然后通过实例对该自适应分层方法进行了验证,证明了该方法的可行性和正确性。     

基于散列的STL拓扑信息重建方法

STL 文件拓扑信息的重建 ,是 STL 文件正确性检验和修复等工作的前提 ,是在产品反求的基础上进行产品再设计的基础。针对现有方法计算复杂 ,计算量大等问题 ,本文首次将半边结构用于 STL 拓扑信息重建过程 ,提出了一种基于散列的 STL 拓扑信息重建新方法 ,该方法可以快速有效地实现 STL 拓扑信息重建     

STL模型局部精度补偿方法研究

STL格式文件是RP行业的事实标准,但是STL模型精度与STL文件尺寸之间的矛盾还没有得到有效解决.为此,提出一种局部精度补偿方法,利用该方法重新生成的STL文件保证了模型各部分的精度,同时缩短STL文件尺寸、减少数据计算量.     

交互式自适应模型简化与转换技术研究

获得CAE、虚拟现实系统下的数字模型的最主要方式是对CAD模型进行简化和转换，本文提出的交互式自适应模型简化与转换技术解决了从CAD模型到CAE、VR模型的自动简化与转换过程，详细阐述了该方法涉及到的一些主要技术，包括CAD模型自动简化技术、模型转换技术、面片聚类技术、面片简化技术等。     

STL模型的融合拼接研究

提出了基于STL模型文件的二次设计的融合、拼接理论算法，可以便捷的将不同设计的优良部分结合，亦可以保留优良部分形成模板化的系列设计，充分利用了STL文件格式作为通用数据接口格式的优势。模型重构后的二次设计改形是基于逆向工程技术的产品创新设计的有效手段，能够给企业带来极为显著的经济效益。     

基于STL模型垂直切片的支撑自动生成算法研究

针对光固化等快速成形工艺中须对零件加支撑的需求，本文提出一种新的支撑自动生成算法。该算法基于STL模型提取零件的悬吊点、下棱线、待支撑下表面的轮廓线等待支撑区域的关键特征，根据它们在形平面的投影特征来优化布置分层基准线并进行垂直切片，应用所提出的基于垂直截面轮廓内待支撑边生成支撑多边形的算法，生成相应的变厚度薄壁形支撑。实际应用表明，该算法能够对成形零件的待支撑区域自动添加准确有效的支撑。     

大型有限元网格模型的快速简化与交互绘制

随着有限元分析计算的复杂化,计算结果的数据量大大增加甚至超出内存限制.提出一种基于外存的多分辨率构建和绘制算法,采用自适应性二叉树对模型的包围盒进行划分,自底层向上简化网格数据及物理数据,构建模型的多分辨率层次结构,较好地保持了原始细节分布;在实时绘制时,采用基于视点的细节层次选择策略进行模型的跟新.实验结果表明,该算法计算速度较快,可以对大型有限元网格模型进行快速绘制并显示其物理计算结果.     

基于遗传算法的三角网格折叠简化

针对处理大数据量的三角网格模型会给计算机带来较大压力的问题,本文提出了一种基于遗传算法的三角形折叠简化方法。先求取三角形重心,用重心的三个坐标值与初始化的三个步长进行计算,得到新点坐标,重复多次得到顶点种群,利用遗传算法求取适应度值最小点,修正后得到最优折叠点,最后依照简化误差对三角形排序并根据输入的简化比进行折叠简化。本文方法的适应度函数采用简化误差和三角形规范化系数之商。采用本文方法对花朵和瓶子的三角网格模型进行简化,体积变化率分别为0.010 6%和0.2%,规范化系数分别提高了11.0%和4.56%,优于其他方法。实验结果表明本文方法在有效简化模型的同时,既能保形又能提升三角形的质量。     

多边形网格模型简化算法综述

系统介绍了多边形网格模型简化算法,给出了基本术语和算法分类,在此基础上对各种算法的优缺点进行了分析,然后根据误差控制、简化速度等指标对各种算法进行了对比,并对简化算法的选择给出了相应的建议,最后对简化算法在产品异地协同设计中的应用以及深层次问题进行了探讨.     

面向快速原型制造的数据模型简化处理

随着坐标测量设备的发展,获取海量包含被测物体更多细节的数据已非常方便,但复杂且冗余的数据模型既对计算机的存储容量、处理速度、绘制速度以及传输效率等提出很高的要求,又在一定程度上影响制造企业响应市场的快速性。研究快速原型制造的数据模型简化处理,首先,依据网格简化的特点,提出一种快速重建STL拓扑信息的新算法;然后,在总结现有三角形折叠简化算法简化过程的基础上,提出一种改进的基于三角形折叠的网格简化算法;最后,通过自行开发的数据模型简化处理系统实现该算法,并例举示例进行验证。实验结果表明,所提出的简化算法能够很好地简化光滑平坦区域,同时对曲率变化较大的局部区域简化效果也比较明显。