雕塑实体计算机视觉建模方法研究

计算机视觉3D重构方法是一种很有前途的几何建模手段。但对于常见的黏土、石膏雕塑模型、传统的计算机视觉算法并不适用,其原因在于缺少表面特征。这里针对这种情况提出了一种新的计算机视觉建模方法。这种方法与CAGD技术紧密结合,首先将物体表面分割为N边域曲面片,经由边缘线提取、匹配,重构出曲面片的边界曲线;然后通过反射模型,图象光亮度分析求出曲面片的跨界切矢;最后综合上述信息,构造出光滑的曲面模型。     

基于照片的车身反求建模方法的研究

提出了一种利用汽车车身的二维照片重建出其三维模型的算法。通过车身在不同方位的两张照片,选取一定数量的特征点,该方法能够计算出照相机的内外参数,进而得到车身表面对应特征点的三维几何信息,并利用UG软件完成曲面拟合以及进行装配。试验结果表明,文中采用的方法能达到理想的精度。     

基于实体特征的反求工程自动建模技术研究

提出了基于实体特征的自动建模系统SFRE的方案,该方案对实物原型的点云数据进行分类处理,找出形成最简单体元的数据点集,识别体元类型,在商业化造型软件环境下实现体元造型和拼合,以构造原型的CAD模型。SFRE系统由两部分组成:第1部分为自动建模编程软件,在Windows平台上运行,自动编制实现实体造型的程序,完成数据处理、特征识别和构造特征树工作;第2部分为自动造型接口软件,在商业化CAD造型软件环境下运行,实现自动造型,完成三维重构。可实现对具有多形态、多内腔的复杂原型的自动三维重构,为基于原型的产品创新设计奠定基础。SFRE系统特点是:基于实体特征,特征最简,反求建模和正向造型结合,自动化程度高。其是目前已有三维重构技术的必要补充和发展,将为反求工程和快速成形的应用拓宽范围。     

连杆的实体建模方法

介绍一种连杆的实体建模方法,详述了基于ANSYS的连杆几何建模的具体步骤及其处理方法,经过计算机运行后,证明该方法简单易行.     

基于实物的离心泵叶轮反求技术建模

根据反求工程的实施过程,得到基于实物的叶轮反求建模的思路是将点云拟合成曲线再形成体,采用B样条插值实现了叶片表面点云的拟合,给出基于B样条插值的叶轮反求建模算法,进而利用API函数在SolidWorks里实现了三维叶片体及叶轮实体.     

基于CAD软件的ANSYS实体建模

ANSYS软件建模功能不如专门的CAD软件强大,特别是对于形状复杂的模型不适合在ANSYS中建模;同时将CAD系统中三维模型输入到ANSYS系统中容易造成图元丢失及模型不适于网格划分等情况,针对这种情况提出了CAD系统建模与ANSYS建模相结合的方法来完成实体模型的建立,并介绍CAD系统与ANSYS之间数据传送的方法及ANSYS建模。     

三维实体建模与有限元分析的关系

三维实体建模与有限元分析的方法越来越受到工程设计师的青睐,介绍了这两种方法的设计思想,阐述了两者在工程设计中的作用与相互关系,并指出两者具有现代设计方法的直观性,准确性,快速敏捷性和灵活性等特点。     

反求工程交互建模应用技术研究

对自由曲面重构中存在的问题进行了分析，提出以自动计算特征线为参考，进行交互建模的思路。对交互建模中反求目标的确定、点云分块边界的处理、模型框架的要求以及曲面拟合边界的选择进行了阐述，对交互建模的两种特殊情况，给出了曲面重构方案。实践表明该建模方法可以得到工程中满意的曲面模型。     

基于虚拟仪器的机电产品反求建模研究

在介绍虚拟仪器的基础上,通过对机电产品的检测及分析,建立神经网络模型,并用此模型,求出最优参数,从而提高仿制的机电产品质量。     

基于实物的复杂曲面产品反求工程中的CAD建模技术

基于零件实物样件的几何模型的反求已成为ＣＡＤ／ＣＡＭ领域中的一个研究热点,对目前国内外在复杂曲面产品反求工程中ＣＡＤ建模方面的研究现状做一较为简要的归纳。     

基于多幅图像的逆向造型方法初步研究

提出了一种由多幅图像初步恢复三维物体形状的方法。在共线光源（光源位于或接近摄像机的光轴上,并且照射方向平行于光轴）照射下,对置于旋转平台上的物体摄像;综合考虑所摄图像序列中包含的几何轮廓信息与光亮度信息,采用立体相交技术和剥离技术,逐步求精地得到三维物体的八叉树表示。这种初步的造型结果可作为其他更精确方法的基础。     

固体高分辨核磁共振技术在有机固体研究中的应用

有机固体研究是一门新兴的多学科交叉的材料科学,本文介绍了固体高分辨核磁共振技术在有机固体研究中的常用的有效的实验方法,概述了近年来国外用固体核磁共振技术在有机固体的结构研究、分子复合物研究、化学动力学研究及晶型研究等方面的部分研究成果。     

基于逆向工程的医学器官有限元建模方法

为了提高医学器官有限元模型的建模速度和精度,采用逆向工程的思想方法,利用Medical image processing platform(MIPP)软件自动建立了人头部的有限元分析模型。用户可以通过MIPP进行二维图片的重构和三维显示, 然后应用ANSYS参数化设计语言导出一个有限元分析模型。结果表明新的建模方法比传统的建模方法速度更快, 精度更高,为生物力学分析和医学假肢制造提供了一个更加有效和实用的方法。     

基于反求工程的个性化残肢重建方法的研究

为克服传统石膏复型方法在假肢接受腔制作中存在的缺点,提出了反求残肢骨骼和皮肤软组织数字化模型。通过CT扫描获得残肢内外组织的二维图像,利用图像处理技术及反求工程技术实现了残肢骨骼和皮肤软组织三维模型的重建。三维重建的模型与原实物高度相似并再现了残肢的内外组织结构,此外,该方法为将来残肢接受腔的设计提供了科学的依据。     

基于有限元网格映射方法的精确反算求解毛坯

以有限元仿真技术为基础,提出了一个新的方法——有限元网格映射方法,解决了薄板冲压成形过程中毛坯反算的一些关键问题。有限元仿真能很好地模拟材料的流动,具体体现在网格上节点的移动,根据映射,确定不同时刻下单元中点的位置变化以及不同时刻位置变化之间的联系,从而能获知初始毛坯中哪些部分参与了零件成形,并最终获得优化的毛坯形状和尺寸。用一个复杂的V形件冲压实例验证了本方法的正确性和快速性。     

REVERSE ENGINEERING BASED ON COMPUTER VISION FOR FREE-FORM SURFACE

The key issues such as vision sensor, sampling planning are studied for reverse engineering. For the developed sensor, the low sensitivity to the incident angle and the high linearity between the output and the input are carried out. During digitizing, the adaptive sampling planning method based on the curvature of surface and the slope of tangent line of measured point is proposed. After integrating the vision sensor, CNC milling and relevant software, the reverse engineering system based on computer vision is developed. The experiment shows that this system is reliable and efficient.     

NEW VISUAL METHOD FOR FREE-FORM SURFACE RECONSTRUCTION

0 INTRODUCTION(Reverse engineering has been strongly connected with modern design, and plays an important role in new product development. By now, to get a digital geometric model of an object, a coordinate measurement machine (CMM) and some sorts of CAD software are indispensable. This is a expensive and strenuous way to reverse engineering. In fact, reverse engineering is broadly used in many other fields, such as advertisement, entertainment and virtual reality (VR), etc. Looking fo…     

基于特征的复杂曲面反求建模技术研究

几何建模技术是先进制造技术的基础,反求工程是建立产品几何模型的重要手段,复杂曲面几何模型的重建是反求工程研究的重点内容。系统研究了基于实物的复杂曲面几何形状反求建模技术。提出了一种基于特征的复杂曲面几何建模方法,它包括四个主要步骤：首先,对数字化数据进行必要的处理,并建立数字化点之间的拓扑关系;然后,利用这些拓扑关系,提取曲面的几何特征,并依据这些特征对复杂曲面进行分块处理;接着,对每块进行基于特征的曲面构造和数据压缩;最后,将各块拼接形成整体光滑的曲面。     

基于材料力学模型的变形造型新方法

运用材料力学中杆件变形的思想,提出了一种新的变形方法。首先定义局部坐标系,接着以局部坐标系的x轴作为杆件的中心轴定义一根横截面为圆形的弹性杆,将未变形物体整体或局部地嵌入到弹性杆件中。最后在弹性杆件上施加位移边界条件(如固支或铰支约束)和外部载荷(如轴向载荷,径向载荷,弯曲力偶和扭转力偶等),物体作为杆件的一部分在外部载荷作用下而发生变形。运用该方法实现了伸缩,弯曲,扭转和削尖等变形操作。作为一种与物体描述无关的方法,该方法可以应用于机械零件的造型设计,如螺纹,钻头和弹簧等。实例证明,在CAD/CAM领域中,该方法有潜在的应用前景。     

基于粘滑驱动的球基微操作器动力学建模与分析

球基微操作器是一种广泛应用于微纳米精密作业的微机器人系统,由基座、微操作球和顶端嵌有红宝石球的3根四分压电陶瓷管组成.基于此,通过驱动压电陶瓷管弯曲或摆动,依靠红宝石球与微操作球间惯性摩擦形成的相对位移实现微操作球3自由度的运动.这种摩擦运动中存在粘滑现象,粘滑驱动带来的非线性导致球基微操作器动力学性能复杂.在简化球面高副连接的条件下,建立具有粘滑特性的微操作器系统动力学模型.基于动态摩擦模型,运用数值方法分析多个参数对微操作器运动性能的影响,通过仿真手段完成模型验证.进行微操作器运动测试试验,进一步验证所建立的动力学模型的正确性和有效性.