三维鞋样交互设计方法研究

提出了一种在三角网格鞋楦模型上生成三维帮样曲线的离散表示及其交互编辑修改方法。基于改进的能量模型对鞋楦曲面的选择区域进行展平,利用展平过程建立的三维帮面与展平后二维帮面间的拓扑对应关系,实现鞋样曲线在三维空间与二维展平空间的实时关联;所生成的二维帮样曲线以3次非均匀B-spline表示,并以DXF格式输出,便于其他程序调用。算例结果显示,本文方法具有交互性好、实时直观的优点,能够满足基于楦型的帮样交互设计要求。     

基于跖跗围参数的鞋楦曲面重构

针对面向合脚性、舒适性的鞋楦个性化设计中的曲面重构问题,提出并实现了一种基于鞋楦跖跗围截面变换技术的鞋楦曲面参数化重构方法。通过对鞋楦跖跗截面围长和高度的控制,将跖、跗围的截面曲线变换到个性化设计所需求效果;基于三次样条插值函数构造局部、整体两类扩散函数,实现两种将两围截面变换效果扩散到整个鞋楦曲面的方式。此算法不仅可以准确地满足鞋楦围长约束要求,且保持了曲面光顺性。所提出的重构过程在Matlab平台上可以实现可视化交互设计,界面具有操作简单方便的特点。     

计算机辅助鞋样设计系统

本系统是在微计算机上运行。利用双三次B样条曲面的反算,构造鞋楦曲面。利用B样条曲面对其特征多过形的逼近性质,采取三次判断法,对位于不同旋转位置的楦面(有凸有凹)作出消隐处理,进而获得各种位置上鞋楦的三维图象,再利用鞋楦曲面的展平原理和鞋帮由跷处理方法,获得楦面的二维展平图,系统中采用了一种二维和三维曲面中几何元素之间一对一的变换和相应算法,实现展平图、立体图中各种鞋样的二、三维交互设计。式样认可后可调用系统的基本图形处理功能将鞋帮式样按要求分片;按尺码和工艺要求对每一鞋片放样。利用上述功能,还进行了底样的设计和放样.至于鞋帮的配色和排料,则是转换到AUTO CAD系统中进行。     

基于模板的港口码头三维结构CAD/CAE集成技术

针对港口码头结构CAD几何模型生成CAE单元模型,工程荷载CAD模型创建CAE荷载模型,和CAE分析结果与CAD模型的关联关系等问题,利用模板的模型独立性、规则性和可执行性等特性,研究了基于模板的港口码头三维结构CAD/CAE集成技术,定义了截面草图、三维实体和构件等多种CAD建模模板,定义了机械草图和荷载等多种荷载建模模板,定义了CAE分析规则,实现了CAD几何模型自动生成CAE单元模型的功能,定义了荷载转换规则,实现了工程荷载CAD模型自动创建CAE荷载模型的功能,定义了整体模型模板,建立CAE分析结果与CAD模型的多对一关系,以此实现了港口码头三维结构CAD/CAE集成系统,大大提高了港口码头的设计效率,降低了设计人员的设计难度,减少了设计错误。     

鞋楦CAD系统建模研究

鞋楦是制鞋的模具,开发鞋楦CAD系统对于提高鞋楦的设计制造水平具有重要意义．研究了鞋楦CAD系统建模中的关键技术．首先根据鞋楦设计特点,应用面向对象技术,构建了鞋楦设计模型;然后提出了一种实用的鞋楦几何模型处理技术,由经过规则化处理的表面数据点集定义鞋楦几何模型,经进一步造型处理获得的鞋楦曲面模型用于设计结果的显示和数控编程等后续应用;最后给出了系统开发的总体模型．应用这些建模方法,成功开发了鞋楦CAD系统．     

曲面展平算法在鞋样设计中的应用

在利用计算机进行皮鞋设计中,帮样展平是其中的重要步骤.论文提出了一种判断由切割线组成的闭合区域,以确定三维面片展平后区域边界的算法.该算法首先将鞋楦曲面离散为三角网格,然后记录切割线穿过的三角面片,运用自动获取或手工选取的区域搜索方式得到闭合区域.论文并将基于能量的弹簧质点系统方法改进后应用于楦面展平.这些方法已用VC 6.0编程实现,提高了皮鞋设计的效率.     

基于足部CT图像的个体鞋楦的参数化设计

提出并实施了以人体足部复合模型为依据的鞋楦参数化建模方法.基于足部CT图像建立了由足部骨骼模型和软组织模型组成的复合模型.研究和建立了鞋楦特征点以及特征点之间的参数关系.在通用CAD软件环境下,建立了面向个体的鞋楦参数化模型,实现了两个主参数对整个鞋楦体的控制.最后给出了参数化建模的两个结果的比较.     

逆向工程中的鞋楦模型重建与楦面展开

在分析我国制鞋工业现状和发展的基础上,运用逆向工程方法,通过获取鞋楦表面的点云数据和进行点云数据的预处理,建立了鞋楦表面的数字化模型。然后进行楦面展开,从网格划分方式和展开基点位置两方面进行了精度分析,获得了满意的展开样板。运用Imageware逆向工程软件实现了鞋楦模型重建,通过对UG软件的二次开发完成了楦面展开。     

堤防横断面与设计参数关联的方法

堤防设计中横断面的设计工作量很大,设计灵活,在标准横断面基础上,依据所处位置的自然条件、设计标准直接生成图形。通过建立外部数据库和数字化模型,应用面向对象的编程技术和外部数据库实现关联设计,使水利工程设计者通过设置参数得到相应的图形,或者直接修改CAD图形得到该图形修改后的设计数据,真正提高了堤防设计效率。     

设计草图中相机定标技术的研究

以基于设计草图的3D模型检索技术为应用背景,提出了快速有效的灭点探测和相机定标方法.首先分析了现有灭点探测方法的优缺点,从整体最优化和快速探测出发,得出了适合基于设计草图进行检索的草图灭点探测方法;然后对相机定标技术进行研究,对线性定标模型进行改进,得出了快速有效的相机定标方法.     

起坐辅助产品功能分析与设计研究

目的研究基于动作过程的产品设计模式。方法通过观察人们起立、坐下的过程,开展功能分析,描述腿部各支点变化的规律,构建多点支撑,形成设计参考指标,利用工业设计的方法进行产品设计。结论完成了草图、数字化模型、3D打印模型的设计构建,展现设计过程,为后续研究及同类产品提供有效的指导建议。     

基于三维建模的机床夹具CAD系统研究

针对机床夹具种类多、无固定设计模型和涉及数据资料多的特点,在我们开发机床夹具数字化手册软件的基础上,提出一种基于三维图库的机床夹具CAD软件的总体结构,并论述实现夹具设计手册数字化、夹具元件三维图库以及夹具三维装配等关键技术与实施方法.最后介绍了三维夹具的设计实例.     

面向人体的个性化设计技术研究

目的 研究和总结面向人体的个性化设计的相关技术方法,主要包括借助三维人体测量技术为用户提供特有的身体数据,在此基础上设计个性化产品的可配置模块,从而快速定制出属于用户自身的个性化产品。方法 研究面向人体的数据获取方法和针对人体特征的三维建模方法,为个性化设计提供数据支撑;提出与人体特征相匹配的个性化设计流程,以及面向大批量定制的设计需求,通过定义模块化产品的配置信息,达到设计重用的目的,从而实现针对不同用户的个性化产品快速定制。结论 个性化设计针对人体形态存在的差异性,向不同用户提供符合特定需求的设计产品,是产品设计的重要发展趋势,也对设计方法提出了新的要求。通过研究面向人体的个性化设计技术,实现针对不同个体形态的快速定制,促进该领域的进一步发展。     

面向协同设计的CAD模型层次表达与渐进传输

提出一种面向协同设计的基于边界表达的层次表达模型，利用该模型对传统CAD产品数据模型的几何、拓扑、特征进行重组。研究层次表达模型中曲线、曲面简化算法，该算法采用最小二乘逼近减少自由曲线、曲面控制点数目，达到减少模型数据量的目的。实现基于精确几何描述的CAD产品数据模型的层次表达、简化及渐进传输。实验结果表明，该模型及算法具有数据量小、网络传输快速等优点。