基于精确曲面裁剪模型的刀位算法研究

在精确曲面模型对零件表面的表示是准确的这一理论基础上完成了刀位的准确计算，改变了过去刀位数据的生成是在近似模型的基础上完成的状态研究并重新构造了精确曲面裁剪模型的数据结构、裁剪原理．提出了基于参数域的刀位规划和基于实空间的刀位规划概念．并构造了一个基于精确曲面裁剪模型的刀位生成方法库．     

trimmed体系下的曲面造型系统算法研究

本文结合开发国产化软件的实践,详细论述了trimmed体系下CAD/CAM曲面造型系统中几何元素的数据结构及其曲线、曲面的构造方法,导出了trimmed体系下各种参数曲线、曲面的数学描述,进而指出基于trimmed体系的曲线、曲面造型的优越性和灵活性。     

基于OO的曲面造型

提出了一种基于面向对象（ＯｂｊｅｃｔＯｒｉｅｎｔｅｄ）技术的统一曲面模型，它将ＮＵＲＢＳ曲面和解析曲面在方法上统一起来在这个模型的基础上，有关曲面造型的所有问题（如曲面的编辑、修改，曲面的求交、裁剪、过渡和偏置等运算）都得到了简化，且在方法上得到了统一．     

基于GPU的实景三维模型裁剪算法研究

图形处理器(Graphic Processing Unit, GPU)作为主流高性能计算的加速设备,已越来越多地应用于诸多领域的并行计算中,利用GPU的并行计算能力,可以极大地提高传统算法的计算效率。文章主要研究GPU多线程计算方法与统一计算架构(Compute Unified Device Architecture, CUDA)技术在实景三维模型裁剪中的应用,提出了一种基于GPU的实景三维模型裁剪算法,包括设计了基于面拓扑的多级索引结构,以实现线程内重复交点快速查找;提出了一种轻量多边形三角化方法,优化算法流程;使用多种优化策略,在不影响裁剪网格质量的情况下进一步提高算法的性能。结果表明：根据模型大小与裁剪次数的不同,相较于传统算法,所提方法在单次裁剪的情况下加速比可达13.93,在多次裁剪的情况下加速比可达35.85,显著地提高了模型的裁剪效率。     

基于解析解的四阶PDE曲面裁剪方法

该文提出了一种可以广泛应用于四阶PDE曲面的裁剪方法。利用PDE的参数域内的曲线在曲面上投影,得到所求裁剪曲面的边界曲线,然后通过边界曲线的导矢与曲面在边界曲线处的法向量得到边界曲线处的跨界导矢,最后以求得的裁剪曲面的边界曲线以及裁剪曲面在边界曲线处的跨界导矢为PDE曲面的边界条件,用四阶的PDE曲面方程求得PDE裁剪曲面。     

trimmed体系下的曲面造型系统算法研究

本文结合开发国产化软件的实践，详细论述了ｔｒｉｍｍｅｄ体系下ＣＡＤ／ＣＡＭ曲面造型系统中几何元素的数据结构及其曲线、曲面的构造方法，导出了ｔｒｉｍｍｅｄ体系下各种参数曲线、曲面的数学描述，进而指出基于ｔｉｍｍｅｄ体系的曲线、曲面造型的优越性和灵活性。     

反求工程中曲面生成算法的研究

介绍了曲面造型技术的发展过程和反求工程的概念、应用及关键技术，在深入分析和比较各种曲面造型方法的基础上，阐明了NURBS方法是反求工程中曲面生成的最优算法，并用NURBS方法对某车体覆盖件进行了曲面重构．     

自由曲面在CAD造型中消隐算法的研究

对双参数自由曲面在ＣＡＤ选型中的消隐算法进行了研究与探讨，并介绍了实现该算法的主要步骤及进行程序设计的消隐框图。     

曲面造型研究

阐述了曲面造型的发展史，分析了其现状、发展趋势及研究热点，指出了曲面造型技术的研究领域已从传统的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接，扩充到曲面变形、曲面重建、曲面简化、曲面转换和曲面等距性；在曲面的表示方法上，以网格细分为特征的离散造型优于传统的连续造型．     

多圆角相交曲面的构造和NC加工刀位数据计算

圆角曲面的各种构造方法产生的刀位轨迹不同，使加工出的产品和设计结果有较大的偏差．从微分几何角度研究了等半径和变半径圆角面的半径变化形态、圆角面的参照几何元素、圆角面的封闭端的位置，以及封闭面的几何属性，建立了单元圆角面的方程并给出其约束条件，讨论了多圆角相交面的产生方法。针对双圆角和三圆角相交面讨论了过渡面的控制方法，用混合有理Bezier插值方法求得了双圆角和三圆角相交面的方程，研究了圆角面数控加工中的等距面求法，据此计算出圆角面加工刀位数据。最后以一电气柜凸模圆角的加工为例说明了本方法的正确性。     

基于CAD模型的自由曲面检测方法

针对自由曲面的设计和加工特点，提出了采用点接触式三坐标测量机对自由曲面进行检测时，数学模型的建立方法，指出检测点数量的确定不仅与加工设备的精度和检测的置信度有关，而且还与自由曲面的面积大小有关，检测点的分布则应综合考虑曲面的曲率变化情况和曲面形状对测量网格的制约关系。由于非均匀有理B样条方法表达曲面的独特性，对复杂自由曲面应采取分片测量和评价的方法，同时在几何量测量中采用优化搜索的方法确定最小不合格区域，便于后续的分析和处理。     

基于叉积法的凸多边形窗口裁剪算法

提出了一种建立在矢量叉积分析基础上的线段对凸多边形窗口进行二维裁剪的新算法。这种算法的基本思想是从多边形的某一边开始，沿多边形寻找线段所在直线与多边形的两个交点，然后用文中提出的判断准则找出线段的可见部分。使用本算法，可以不必求出多边形各边界边的单位内法线矢量；在绝大多数情况下，只有一部分边界边参与运算；参与运算的边界边中，除中被线段穿过的那两条之外；余者均可通过简单的运算与判断予以迅速排除。与现行算法相比。本算法浮点运算次数显著减少，裁剪速度明显提高。     

基于LOOP细分曲面算法的三维裙装模型

以虚拟现实技术作为展示平台,结合程序设计语言VC++,根据服装与人体关系及织物物理性能得到特征点,建立了三维裙装的基础模型.通过LOOP算法经过三次曲面细分,获得了具有真实感的裙装模型.最后通过虚拟现实技术,实现了实时交互展示.     

适用于裁剪NURBS曲面RCS预估的改进的物理光学法

分析了驻相法(SPM)计算裁剪非均匀有理B样条(NURBS)曲面上物理光学积分失效的原因; 在此基础上综合驻相法和Gordon算法的优点,提出了SPM-Gordon算法来准确快速计算裁剪NURBS曲面上的物理光学积分．与完全采用高斯积分计算裁剪曲面上物理光学积分的传统方法相比,新算法避免了繁琐耗时的数值积分,计算速度快,所需内存少．数值结果表明,当裁剪曲面被裁去区域与有效域面积之比小于0.5时,在同等精度下,对于采用裁剪曲面建模的大多数目标,SPM-Gordon算法计算RCS所需的时间仅仅为传统方法的10%以下．     

曲面造型中参数曲面的等半径调和

本文提出了一种两参数曲面的等半径调和方法，对于任何类型的参数曲面，只要它们的等距曲面是相对平坦的（即没有尖点和自变现象，交线能够正常求出），该方法都是适用的。     

自由曲面加工刀具路径轨迹规划算法研究

作为自由曲面加工技术的重点环节,有关自由曲面加工刀具路径轨迹规划算法的研究一直备受关注。因此,本文对多刀具组合算法、等弓高误差变步长算法、等残余高度线算法和样条曲线插补算法这几种较为有效的算法进行了研究,从而提高曲面加工的效率和质量。     

面向自由曲面重构的递归插值分割算法

自由曲面重构的基本原理是根据曲面上的测量点利用参数曲面方法反算控制点,再用参数曲面方法构造曲面模型,目前,利用非均匀有理B样条曲面（简称为NURBS曲面）的反算来构造插值曲面的方法得到了普遍应用,但是,这种方法也存在着处理参数节点区间的分割,及求解大型线性方程组等问题,近年来国外出现了基于递归分割理论的曲面造型新方法,针对这一问题,在分析参数化方法对曲面重构中的不足,介绍了基于递归分割算法的基本原理的基础上,提出了从离散测量点构成的任意拓扑结构初始网格构造自由曲面模型的递归插值算法,该算法简单,实用性强,是一种自由曲面模型重构的有效新方法。     

基于R树预处理的线段裁剪算法

线段裁剪是计算机图形学需要解决的基本问题之一．在对常见的线段裁剪算法分析总结的基础上,提出了一种基于R树预处理的线段裁剪算法．该算法通过把线段集合预先存储在R树中,然后再进行裁剪,该方法极大地提高了裁剪算法的整体效率．对于比较固定的数据,可以把预处理生成的R树保存下来,方便以后的裁剪．改进思路也同样适用于其他的裁剪算法．     

计算机辅助曲面造型设计新方法研究

本文介绍了一种用Ｃ语言和ＡＤＳ开发曲面造型设计软件的方法，给出了曲面造型设计中几个关键问题的解决办法及实例。该方法适用于汽车车身曲面造型设计及其它行业工业造型设计中曲面造型。     

基于省道切割的三维服装曲面展开算法

本文在基于能量模型的曲面展开算法基础上,研究了服装曲面上省道的添加算法.首先,在不定义省道的情况下,对三维曲面进行展开;依据展开结果,在相应的变形部位添加省道.计算结果表明:该算法能有效解决复杂曲面的展开问题,尤其是对于服装曲面而言.