基于虚拟手简化面法向距离的抓取碰撞检测算法

对虚拟手在虚拟装配中的对象拾取进行了研究,根据手抓取物体时的物理特性,提出了一种基于虚拟手简化面法向距离的碰撞检测算法：对虚拟手的各对象建立切平面模型,并利用简化面与零部件进行碰撞检测。此算法减少了复杂包围盒的生成操作,同时以“面-体”测试替代了传统的“体-体”测试,降低了算法时间复杂度,减少了系统资源消耗。     

基于STL格式的可视化曲面拼接

本文分析了基于OpenGL显示STL格式的优势圾STL格式实体在人机交互式曲面拼接中的应用问题．并结合STL文件格式的特点,提出了快速去除STL面片中冗余数据的方法,使得拼接过程的计算量大大减少,提高了可视化曲面拼接的效率。     

Parasolid数据的STL变换研究

为满足CAD软件与快速成形领域的数据交换需要,提出了一种Parasolid数据的STL变换方法。利用Parasolid建模核心的PK-TOPOL-facet()函数将Parasolid模型按STL文件规则进行三角网格化,通过返回的拓扑信息构建三角面片与它的顶点和法向量的拓扑关系,并由此生成了STL文件。应用实例和Solidworks软件诊断表明,采用该方法可以将Parasolid文件变换为STL文件,生成的STL模型中无错误面和缝隙存在。     

快速成型中粗糙STL模型细分算法

快速成型过程中STL模型精度直接影响成型零件的成型精度,当面对粗糙的STL模型并且没有原始模型进行重新生成或者生成精度不高时,以及逆向工程三维重建得到的STL模型精度不能满足要求时,需要对STL模型进行细分以提高其表面精度,进而提高成型零件精度。为此,提出一种新的STL模型面边点拓扑信息结构,解决了两三角形面片共享边空间插值两次带来的精度误差问题;在此基础上,应用Hermite空间插值方法近似表示三角形面片三边所对应的空间曲线段,之后依据设定的规律连接空间曲线段的中点,实现对粗糙STL模型三角形面片的细分。试验结果表明:细分算法适用于形面较为复杂以及大尺寸多三角面片的STL模型,其效率可达4~n(n是细分次数),可以快速提高给定STL三维网格模型的表面精度。     

STL可视化过程中的若干数据处理研究

STL文件格式采用一系列三角面来表达三维实体模型,是快速成型领域描述三维实体模型的标准文件格式。通过研究STL文件格式的特点,以Visual C++6.0作为开发平台,结合OpenGL图形编程技术,成功实现STL三维模型的可视化。针对STL文件存在大量冗余数据及无几何拓扑关系等缺点,给出了相应的去冗余数据存储方法以及建立几何拓扑关系的解决方案;节省了存储空间,并为后续进行STL直接切片提供了良好的数据结构。     

快速成形中STL模型的自动修复方法与软件研究

STL数据模型是当今商用RP系统广泛采用的CAD到RP的数据接口，已成为RP工业界的事实标准。由于STL数据格式本身的缺陷、CAD造型过程中的人为错误以及CAD模型表面三角化方法所存在的问题，致使得到的STL文件所表示的面化数据模型常出现错误，导致RP后续的切片、加工过程不能正常进行。在分析STL模型常见错误的基础上，提出了相应的自动诊断和修复的方法，基于VisualC++6.0研制开发了STL模型自动修复的软件系统。     

ACIS平台在STL网格模型拓扑重构中的应用

STL文件描述的是一种离散的实体表面三角面片模型,模型中的所有三角面片是无序的,也不存在拓扑信息。然而在许多应用系统,需要借助模型的拓扑关系进行分析,以快速、准确地操作模型数据。重点研究STL网格模型的拓扑重构问题,在读取STL文件几何信息基础上,分析ACIS模型的数据结构,确定重构模型的拓扑结构,通过ACIS平台提取所需的拓扑信息,实现STL网格模型到ACIS的拓扑模型的重构。最后,通过实例验证重构算法的正确性。     

面向快速原形制造的彩色模型数字表述方法

根据彩色模型的色彩分布情况将其分为表观彩色模型和整体彩色模型两类 ,对表观彩色模型采用源于普通STL格式的彩色STL文件格式进行表述 ,对整体彩色模型则采用基于体素的表述方法。采用这样的表述方法便于应用快速成形工艺制造彩色模型。     

STL模型加工轨迹生成研究及发展方向

以STL模型为代表的多边形网格模型越来越广泛地应用于数控加工.阐述了STL模型的数控加工轨迹生成方法及其特点,包括直接生成无干涉刀位点、由刀具偏置面模型生成刀位轨迹、由刀触点生成刀位点等三种.到目前为止这些方法都还不完善,有待于进一步的深入研究.     

基于双层次八叉树的STL模型体素化方法

为满足五轴加工仿真系统与CAD系统的模型数据交换需求,提供高效的复杂初始毛坯建模方式,提出一种面向STL模型的体素化方法。改进了传统的八叉树模型,采用外部层次树型和内部线性的双层次结构表达实体空间,并给出了该双层次八叉树模型的编码计算规则。以STL模型三角面片为体素化对象,通过编码规则建立三角面片和STL实体内部空间与体素节点的映射关系,实现表面和内部体素的快速定位。通过实例证明了算法能够保证生成体素模型的26-邻接性,实验结果表明,与传统的八叉树模型相比,该算法具有更好的时间和空间性能。     

Re-triangulation in STL meshes for rapid prototyping and manufacture

The main objective of this research is to identify ways to simplify the STL meshes, while simultaneously maintaining the accuracy of the STL file. It demonstrates a technique to simplify large and complex STL triangular meshes and to optimise STL shape for rapid prototyping and manufacture. STL mesh re-triangulation can be separated into two processes, i.e., mesh deletion and mesh rearrangement. In the mesh deletion process, two kinds of weighted-value ratio algorithms can be chosen for determining the suitable value of STL mesh deletion. A genetic algorithm that incorporated fitness functions was used for the optimisation of the rearranged STL meshes. Two case studies of STL mesh reconstruction, which examine the effects of the algorithms, are presented. These studies show that optimisation of the shape of the STL file reduces its size, resulting in a reduction of the fabrication time and improvement of the rapid prototyping process.     

STL数据处理对激光烧结制件表面条纹影响的研究#br#

对光固化立体造型（STL）模型数据的尼龙选择性激光烧结（SLS）制件表面条纹进行研究,利用SLS成形技术原理、STL模型数据存储规则、激光扫描路径形成原理,设计STL模型数据的尼龙SLS实验,分析STL模型数据烧结制件表面条纹形成机理,并提出避免条纹形成的方法。实验分析结果表明：制件表面条纹的产生是由于系统软件读取数据时,数据平面有三角形缺失或冗余;制件表面条纹与STL模型数据在成形坐标系中的Z坐标值有关,且与实际烧结层厚的关系存在一定规律性;通过对STL模型数据三角形均匀化处理或使其Z坐标不在特定坐标,能够避免制件形成表面条纹。     

基于VC和OpenGL的STL文件的分层和显示

STL文件是快速成型系统的标准文件类型,广泛应用于数控加工、逆向工程和有限元分析等.详细介绍了STL文件的读取和分层算法,并利用VC＋＋6.0平台结合OpenGL编程技术,实现了STL文件格式的读取、分层算法以及STL模型的三维显示、视角变换、缩放、平移和分层显示等功能.为进一步实现数控系统直接使用STL文件进行加工奠定了基础.     

一种新的STL数据压缩存储格式

针对STL文件冗余过多,不便于文件传输的缺陷,提出一种新的STL数据文件存储格式－－压缩STL数据格式。这种格式顶点按z、y、x方向进行排序,按顺序存储各点的坐标,接着按右手规则建立三角形面对点的索引,依次保存每个面的索引信息,完整地保留了STL文件的全部信息,同时尽可能地减少数据冗余,使压缩STL文件的尺寸大约为原二进制格式文件的1／3－1／2,非常有利于网络制造过程的文件伟输。此外由于数据已经排序,数据处理时间大大缩短。     

STL文件缺陷分析及修补算法研究

STL(Stereolithography)文件是一种三维实体表述文件,广泛应用于快速成型以及其它领域。这里分析了STL文件的规范以及其缺陷特点,给出了不同类型缺陷的修补策略。特别是针对STL文件不含拓扑信息的特点,引进哈希表构造了一种用于表达STL拓扑信息的数据结构,提高了建立拓扑信息的速度以及识别和修补缺陷的效率。本文对最复杂形式的孔-连环孔进行了研究,彻底解决了孔隙的修补问题。实践证明该修补算法稳定可靠。     

An Effective Error-Tolerance Slicing Algorithm for STL Files

Although the STL (stereo lithography) file format is the de facto standard for the rapid prototyping industries, there are always some defects in STL files, many of which are difficult to correct. Instead of correcting the defects of bad STL files by a manual, interactive and complex approach with an STL file correction program, an error-tolerance slicing algorithm for STL files is proposed in this paper. With the detailed analysis of complex defects such as cracks and non-manifold facets, a complete topological structure for the facets model with defects is built and the layer is sliced effectively. The badly sliced contour is processed by crack-tracking and non-manifold facet travelling methods to obtain a correct contour in a relatively easy 2D way.     

分割巨型STL格式形体文件的关键技术

为了避免巨型ＳＴＬ格式文件的读入错误和手工粘接带来的误差,研究了沿垂直于Ｚ向将巨型ＳＴＬ格式文件分割成多个ＳＴＬ格式,连续依次成形的方法,研究了分割面轮廓的拓扑自理和分割的轮廓为三角形的算法。     

连续性对快速成形制造影响的研究

将实体几何连续性应用于快速分层 ,可以降低内存 ,加快信息提取时间。另外 ,沿垂直于Z向将巨型STL格式文件分割成多个STL格式文件 ,依次成型 ,可以避免巨型STL格式文件的读入错误和手工粘结带来的误差 ,提高了制件精度     

“软件PLC”的设计与实现研究

本文首先介绍了PLC编程语言－语句表的结构和特点,接着讲座了语句表解释程序的词法分析和语法分析技术,以及运用面向对象的编程思想,构造语句表解释程序,实现PLC“软件芯片”等问题。