Trimmed NURBS曲面的展开研究

本文分析复杂曲面中的TrimmedNURBS(裁剪面)曲面表达,讨论曲面曲线的展开算法,在此基础上详细描述TrimmedNURBS曲面展开算法的实现步骤,并通过实例介绍展开算法在IGES格式的TrimmedNURBS曲面展开的具体应用。本研究主要用于解决三维柱面设计中经常会遇到螺纹的设计、齿轮的设计、螺旋槽的等设计问题。     

一种通用的trimmed曲面三角化算法

本文提出一种既可用于进行trimmed曲面求交,也可用于进行trimmed曲面显示的快速trimmed曲面三角化算法。算法主要基于本文首次提出的对trimmed曲面的空间及参数trimmed边界进行相关离散的思想和入边、出边、跨边三角形等新概念。算法已经成功地应用于雕塑立体造型系统MESSAGE中,进行trimmed曲面的求交与显示。     

基于ISAR成像的目标大角度RCS外推

传统逆合成孔径雷达(ISAR)转台成像算法对目标进行成像后只能外推小角度区域雷达散射截面(RCS)。针对这一问题,建立了大转角转台成像系统,提出了一种基于近场微波成像的RCS外推算法,分析了近场大转角转动带来的越距离单元徙动问题。通过将距离与方位域解耦,并对方位方向进行圆周卷积运算,得到高质量的目标成像,进而可以外推目标360度方位的RCS,并与传统ISAR小角度成像算法进行比对。仿真结果表明,外推算法不仅可以对目标进行成像,诊断目标的强散射点位置,还可以用来做远区RCS大角度外推,并结合成像结果分析目标散射机理。     

一种多张裁减曲面的快速三角化算法

针对多张裁减曲面的三角化问题,提出一种多张裁减曲面三角化边界的算法。该算法在进行多张裁减曲面的三角化时,采用点对应的方法离散曲面的公共边界,因而能有效地防止曲面相交处出现裂缝、孔洞和覆盖等现象,提高了多张裁减曲面三角化算法的正确性。同时采用了目前比较先进的基于局部优先的平面任意区域三角剖分算法,因而提高了三角化的效率。     

多裁剪自由曲面的修补缝合功能的实现

将初始的多个裁剪曲面粘合在一起,是从初始CAD模型转化生成为“不漏水”的网格化模型的子算法之一．首先叙述了初始多裁剪曲面的结构,然后阐述了该算法的数据结构,并给出了算法的具体实现．该算法可缝合多裁剪自由曲面,并对初始CAD模型中出现的裂缝、重叠等现象,以及不良的参数化边界曲线(如退化、折叠等现象)进行了相应的修补．程序测试表明,该算法稳定、快速．最后给出两个实例及相关数据．     

基于CAD模型的3D散乱数据点三角剖分方法

提出了一种针对空间大规模散乱数据点三角剖分的方法。该方法基于可用的CAD模型,采用“分而治之”的思想。对齐测量数据点与CAD模型、记录数据点及在CAD裁剪NURBS曲面实体上投影点。分别对每块实体的参数区域(u,v)相应点2D-Delaunay三角化、根据R2区域的连通结构反构造出3D三角网。进行冗余三角形删除和网格片缝合等优化处理。与其他方法不同的是,它不受测量数据的分布方式和物体曲面形状的拓扑结构限制。实际的算例结果表明,该方法高效且可靠实用。     

基于映射法和Delaunay方法的曲面三角网格划分算法

提出一种曲面三角网格划分算法,该算法在曲面参数域中生成Delaunay类型的网格,然后将其映射到空间曲面,为了抵消映射过程中变形的影响,采用空椭圆准则代替传统的空间准则,并给出椭圆的构造算法以及椭圆圆心的定位方法,这些方法充分考虑到映射变形和求解速度,实验结果表明,该算法生成满意的曲面网格,具有一定的应用价值。     

雷达散射截面转台自动控制系统

介绍了微波暗室内转台自动控制系统的组成及其软、硬件设计。该系统有效地替代了价格昂贵的同类进口设备，对保证目标的雷达散射截面（ＲＣＳ）、天线方向注图及电磁兼容（ＥＭＣ）等的数据自动采集以及测量精度起了重要的作用，可广泛应用于军用和民用的相关领域。     

基于拓扑信息的多张裁剪曲面缝合算法

曲面缝合是曲面造型过程中常用到的处理技术,即把由多张裁剪曲面表示的模型转换成一个“不漏水”的模型。曲面缝合主要采用先离散后缝合的方法,但离散精度难以控制．提出一种多张裁剪曲面缝合算法,根据被缝合曲面的几何信息建立与其相缝合的邻接曲面信息,利用邻接曲面信息寻找其邻接边界;然后由邻接边界计算边界曲线的匹配参数,建立曲面的拓扑信息;最后根据曲面之间的拓扑信息对曲面进行缝合处理．通过实例对文中算法进行验证,结果显示该算法缝合效果良好。     

微波暗室中两种RCS测量系统的比较

目标散射截面的测量对雷达目标识别、微波成像等研究领域都至关重要;在分析目标RCS测量原理的基础上,对暗室中RCS测量的两种方法---连续波测试体制和扫频测试体制进行了比较,给出了具体测量步骤,并通过实际测试进行了结果比对,最后说明了两种方法的使用范围.     

某导弹靶标RCS的计算与分析

利用某导弹靶标可对反导防御系统进行性能评估,以满足武器系统的定型、试验和训练的要求;为分析靶标的RCS,文章从基本电磁散射理论入手,介绍了物理光学法和等效电磁流法,并给出了目标表面反射场和边缘绕射场的RCS计算方法;最后利用物理光学法(PO:Physical Optics)和等效电磁流法(MEC:Method of Equivalent Currents)相结合的方法对某导弹靶标模型进行仿真计算;结果表明,该方法运算速度快,计算结果符合导弹靶标RCS的变化规律,可以满足工程设计的需要,为后续的研究提供了可信的数据。     

基于NURBS相容性的散乱数据三角剖分算法

针对散乱数据三角剖分中,几何拓扑关系难建立和存在大量冗余数据的特点,研究了散乱数据直接分层方法,简化了几何拓扑关系的建立过程。利用NURBS曲线的拟合技术实现了截面轮廓数据的精整,在此基础上,采用曲线间相容性处理实现了散乱数据的三角剖分算法。     

SHELL ADAPTIVE TRIANGULATION OF TRIMMED NURBS SURFACE

ＳＨＥＬＬＡＤＡＰＴＩＶＥＴＲＩＡＮＧＵＬＡＴＩＯＮＯＦＴＲＩＭＭＥＤＮＵＲＢＳＳＵＲＦＡＣＥＷａｎｇＨｕｉｃｈｅｎｇＺｈａｎｇＸｉｎｆａｎｇＺｈｏｕＪｉＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｎｅｗａｐｐｒｏａｃｈｆｏｒｔｒｉａｎｇｕｌａ...     

一种改进的区域扩张三角网格面逆向重构算法

三角网格面重构是逆向工程中常用的曲面重构方法之一．本文提出了一种基于局部信息的区域扩张算法（LIBRG），用以解决由离散点云重构三角网格面的问题．该算法由一个初始三角片开始，扩张式地搜索满足要求的点以生成新的三角片．算法充分利用了区域扩张过程中的局部空间信息，所以能很好地适应曲率的变化并自动筛选掉一些无效点；同时LIBRG算法也针对传统算法中的全程遍历搜索方式进行了改进，以获得较高的时间效率．     

检索矩形结构化网格中裁剪单元的数值算法

裁剪等几何分析的首要任务就是检索出裁剪曲面中的裁剪单元,为此提出一种快速检索矩形结构化网格中裁剪单元的数值算法.首先将网格中每个单元的边界划分为12段区间;然后在剪裁曲线上选取适当的参数点,并将得到的离散曲线代替原剪裁曲线,对矩形结构化网格进行剪裁;根据离散剪裁曲线与单元边界交点位置的不同,将裁剪单元划分为 156 种不同的类型.该算法还可以根据不同情况来获取剪裁曲线上的点,当采用闭合逆时针矩形剪裁曲线对裁剪 NURBS 曲面参数网格进行剪裁时,该算法能够快速、有效地检索到裁剪单元,并得到剪裁曲线曲率变化大的点以及裁剪单元在物理空间中的像;悬臂梁的最优拓扑结构算例证明了该算法能够快速、有效地检索出任意矩形结构化网格中的裁剪单元.     

多视三角化的迭代算法

多视三角化是在给定测量点对应和摄像机投影矩阵的情况下,求解相应的空间点的过程.由于测量点存在测量误差,所以只能求解在某种准则下的最优空间点.文中提出一种新的优化准则:在空间平面矩阵最小奇异值为0的约束下最小化估计点到测量点的L2-范数距离.在此基础上,采用该准则约束的Sampson近似得到一种简单的迭代求解方法;通过空间平面矩阵最小奇异值单调递减的条件和共轭梯度方法得到另一种收敛性更好的迭代算法.实验结果表明,这2种迭代算法不仅迭代次数及运算时间明显少于黄金标准算法,而且能得到基本相同的计算精度.     

Trimmed NURBS曲面参数域的快速三角化算法

本文介绍对裁剪后的ＮＵＲＢＳ曲面参数域的一个简单、快速的三角划分算法．该算法首先对参数域进行初始划分，然后对初始划分中的每个三角形进行取舍判断或裁剪，保留参数域内的部分，丢弃参数域外的部分．为了提高速度，本算法采用了近似参数域边界线、避免无效计算及避免重复计算等措施．测试所得的数据表明，三角划分的时间与划分数成线性关系．     

平面区域三角化的快速算法

对于含内环的平面区域三角化问题,一般应先消除内环,将平面区域转化为平面多边形,再进行多边形的三角化。提出一种平面区域三角化算法,通过对平面区域结点和边进行分类,不需插入新的结点,即可将平面区域转化为单调多边形,并给出单调多边形在O（N）时间开销下的三角化算法,从而大大提高了平面区域三角化的总体速度。     

用于等腰直角三角形剖分的分形编码

该文针对等腰直角三角形剖分问题给出了皮亚诺分形编码方法及相关性质，通过这些性质可快速查找三角形的顶点和邻接三角形．文章并对这些性质给出了较为严格的证明．     

基于NURBS的自由曲面体三维几何特性计算

阐述了非均匀有理B样条（NURBS:Non-Uniform Rational B-Spline）曲面造型的发展背景及三维物体的几何特性计算原理,结合Gauss定理及参数曲面积分方法,给出了基于NURBS曲面的自由曲面体的几何特性计算原理与方法,并进行了实际应用。