曲面片的可展切曲面及其映射分析

论文以微分几何可展曲面理论为基础,提出了过曲面曲线构造其可展切曲 面的方法,得出了可展切曲面的表达形式,对可展切曲面进行了分类,通过建立两曲面间的 映射关系,实现了它们间整体与局部的映射分析,较准确地把握曲面的变形情况,并通过实 例对方法进行了验证。曲面片可展切曲面的方法可以应用于曲面设计、曲面近似展开和纹理 映射等方面。     

网格曲面参数化映射的变形补偿及其在曲面加工中的应用

针对基于网格曲面参数化的轨迹规划中存在映射变形进而影响轨迹规划精度的问题,在分析网格曲面参数化映射变形场的基础上,提出了引入映射变形补偿的计算方法,包括补偿角度变形的方向映射、补偿拉伸变形的长度映射、针对不同三角片具有不同映射变形量的大跨度映射变形处理策略.在实例分析中,对参数化结果的映射变形进行了量化评估,并生成了复杂网格曲面上的等距线环形轨迹与实际的摆线抛光轨迹,验证了所提方法能够有效地补偿映射变形,保证轨迹规划的精确性,从而能够充分发挥网格曲面参数化的降维优势.     

可展Bézier参数曲面

给出B啨ｚｉｅｒ参数曲面可展的特征 这里的B啨ｚｉｅｒ参数曲面包括三角域上的Ｂ B参数曲面和矩形域上的张量积B啨ｚｉｅｒ参数曲面 特别地 ,给出了三角域上可展二次B B参数曲面的具体形式及其构造方法 ,以及三角域上可展三次B B参数曲面为切线面的一种特例     

自由曲面的平面映射原理及其算法

论述空间曲面的平面映射定义及其变形；分析了空间曲面的几种近似映射方法，并同时分析了各种映射方法的优缺点；针对在空间曲面应用最广泛的NURBS曲面，提出了NURBS曲面的混合映射算法；讨论了小曲率NURBS曲面平面映射的算法，并将该算法成功地应用于花纹鞋模的设计中。     

隐曲面变换中纹理映射的研究

曲面映射有多种应用,纹理映射、多通道变形和曲面分析。给定一个4维的隐函数,在两个隐曲面之间定义一个变形,提出一种在形变中产生纹理迁移的映射算法,通过在4维上的四面体超曲面求解两个偏微分方程来得到这种算法。求解第一个PDE产生一个矢量场,指出如何从源曲面上指向目标曲面。求解第二个PDE,生成沿着矢量场的位置标签,这样目标曲面就由源曲面上的唯一的位置所标记。     

插值平面曲线的可展B样条曲面及凸性分析

用两条位于两任意平面上的均匀B样条曲线作边界曲线,形成一个直纹面,得到了该直纹面为可展曲面的充要条件,解决了(n,n)次可展B样条曲面的设计问题,构造了(2,2)次B样条可展曲面。通过对以上可展B样条曲面进行凸性分析,得到了(n,n)次可展B样条曲面为凸曲面的充要条件。     

两类非可展曲面零件自动纤维铺放变角度轨迹规划算法

为了避免非可展回转外壳类零件及非可展曲面变截面接头类零件在自动纤维铺放过程中出现除端面以外的剪切和重送现象,简化纤维铺放过程的复杂程度,提出一种针对这2类非可展曲面零件自动纤维铺放变角度轨迹规划算法.首先获取零件外形的数据信息,然后计算不同位置处的纤维铺放角,得到初始轨线上的点,最终获取所有轨迹线;此外,还针对不同零件给出了初始点的获取方法;并针对非可展回转外壳类零件及非可展曲面变截面接头类零件,以CATIA CAA与VC6.0为开发平台,给出了该算法的具体实现步骤.通过计算相邻两丝束之间的间隙或重叠,对文中算法的可行性进行了理论验证.     

插值两个平行平面曲线的可展B样条曲面

两条位于平行平面上的分别是[n]次和[n+1]次B-样条曲线,以这两条曲线作边界生成一个直纹面,即[(n,n+1)]次B样条曲面,得到了该直纹面为可展曲面的充要条件,构造了（2,3）次可展B－样条曲面。通过对以上可展B样条曲面进行凸性分析,得到了（n,n+1）次可展B样条曲面为凸曲面的充要条件。给出了几个（2,3）次B-样条可展曲面。     

沿参数曲面的均匀变形方法

基于参数曲面控制的物体自由变形是一项实用的技术，在已有的方法中，待变形物体被直接主控制曲面的参数空间，由于映射的非线性，导致物体变形同扭曲现象，本提出了一种基于参数曲面控制的均匀变形方法，新方法中，变形控制曲面首先以等距或局部等怕方式展开为平面，然后经由平面的线性映射，将待为形物体嵌入控制曲面的参数空间中，从而产生符合控制曲面形状的局部均匀变形，实验结果表明，本方法所产生的结果是令人满意的。     

PNG复杂曲面纹理映射的仿真方法

随着PNG图片越来越广泛的应用,所以研究复杂曲面纹理映射的方法有着重要的意义.为了在保持低存储量,小计算量的同时,针对PNG图片的复杂曲面自动纹理映射的变形,根据纹理扰动的缺点.提出了一种改进的复杂曲面纹理映射的方法,通过利用解二次椭圆偏微分方程,来得到任意曲面到平面的共形映射.方法不但可以自动分配纹理坐标到复杂的没有起伏的曲面,而且可以有效地克服复杂曲面的自动纹理映射的变形.避免纹理扰动,很好地解决了纹理的自动映射.     

一种提取可展网格曲面的新方法

可展曲面是每一点高斯曲率为零的曲面,由于其具有优良性质,因此在工程实践中得到广泛应用。为便于各种网格处理,从一个整体表面网格模型中获取可展区域具有重要意义。针对目前相关方法中存在的不足,本文提出了一个提取可展网格面片的新方法。首先利用高斯曲率提取可展网格面片,接着对分割得到的层可展区域进行微分几何上的直纹面的拟合,然后根据拟合的直纹面方程来判断是否可展,最后根据每种可展类型的直母线性质来判定可展类型。获得的可展面片中包括连续柱面和连续锥面,而传统方法无法获得;另外,确定获得面片的可展类型便于下一步网格处理。与已有方法相比,此方法更具有可行性和优越性。     

可展曲面的保凸分析

文中对计算机辅助设计技术中常见的可展面进行了保凸分析,利用该结论可以轻而易举地判别和控制可展面的形状。     

Cone spline approximation via fat conic spline fitting

Fat conic section and fat conic spline are defined. With well established properties of fat conic splines, the problem of approximating a ruled surface by a tangent smooth cone spline can then be changed as the problem of fitting a plane fat curve by a fat conic spline. Moreover, the fitting error between the ruled surface and the cone spline can be estimated explicitly via fat conic spline fitting. An efficient fitting algorithm is also proposed for fat conic spline fitting with controllable tolerances. Several examples about approximation of general developable surfaces or other types of ruled surfaces by cone spline surfaces are presented.     

基于高斯映射下自由曲面的形状分析及边界计算

测定单一类型（凸或马鞍）区域和计算其边界是进行自由曲面的形状分析与控制研究的基本内容之一．目前这方面的研究局限于一些特殊曲面，如可展曲面，对自由曲面则无来境的理论和方法．本文提出了一些对复杂自由曲面进行形状分析的几何结论．通过计算高斯抛物线，划分了曲面的单类型区域．设计了算法判断单类型区域、分离单类型区域，并计算其边界，对自由曲面整体的形状有了较好的把握．最后蛤出了算法对两个例子的计算结果．     

海量散乱点的曲面重建算法研究

基于海量散乱点的曲面重建在机械产品测量造型、计算机视觉、根据切片数据的医学图像重建等领域中有重要应用.给出了一种以物体表面上不附加任何几何和拓扑信息(包括测点法矢、曲面边界信息)的散乱点集为处理对象,自动生成物体表面的三角网格模型的算法.该算法首先根据测点的邻近测点估算曲面在该测点处的法矢,并采用优化的顺序对法矢方向进行调整以使各测点处的法矢都指向曲面外侧,最后用步进立方体算法输出三角网格模型.采用新的方法计算切平面,不但进一步提高了效率,而且改善了曲面边界及尖锐棱边区域的重建效果.还提出并解决了法矢方向传播中可能出现的局部“孤岛”问题.同时,提出了一种对海量数据进行空间划分的算法,从而大大提高了海量数据的处理效率.应用实例表明,算法效果良好     

实用的可展曲面上的C~1曲线插值方法

曲面上的曲线插值是计算机辅助几何设计的重要课题之一.利用可展曲面可与平面贴合的性质,构造一个等距对应将可展曲面展成平面,从而将可展曲面上的曲线插值归结为通常的R2上插值曲线的构造,并证明所得的插值曲线为C1连续.最后以柱面、锥面以及切线曲面为例构造插值曲线,图例显示该算法具有满意的效果.     

具有相切面的曲面立体线画图标记研究

为了更好地理解三维景物，介绍了前人对线画图标记的研究成果，同时建立了一种标记具有相切面的曲面立体线画图的方法，并给出了具有相切面的曲面立体线画图的标记规则。由于线画图中的节点是由三面角构成的顶点的投影，因此对于画出隐藏线的具有相切面的曲面立体线画图，其合法的节点标记形式有38种，其中Y型节点有6种，W型节点有18种，V型节点有14种。新的标记方法适用于由平面立体和曲面立体组合而成的复杂立体线画图。     

基于二维衣片反求服装曲面方法研究

以服装立体裁剪所获得服装衣片结构线二维数据与人体模型特征线三维数据为基础,依据按已知条件构造可展面理论,研究在定长映射下服装衣片与服装曲面之间转换的几何学方法,进而实现服装曲面二维向三维的变换.