基于RBF神经网络的复杂曲面反求数据修补

复杂曲面反求过程中,原始数据的缺损直接影响3D网格模型逼近目标曲面的精度。介绍了基于RBF神经网络开发的复杂曲面反求数据自动修补系统,应用以Matlab为平台开发的仿真模块对数据修补过程进行了仿真。结合曲面反求设计实例对基于RBF神经网络的数据修补系统进行了实验验证和分析,获得良好的效果。     

基于RBF神经网络的复杂曲面反求数据修补

复杂曲面反求过程中,原始数据的缺损直接影响3D网格模型逼近目标曲面的精度.介绍了基于RBF神经网络开发的复杂曲面反求数据自动修补系统,应用以Matlab为平台开发的仿真模块对数据修补过程进行了仿真.结合曲面反求设计实例对基于RBF神经网络的数据修补系统进行了实验验证和分析,获得良好的效果.     

曲面拟合刨削加工的CNC模型及实现

介绍一种在四坐标系内进行曲面拟合的方法,以及在此基础上用极坐标插补实现四轴三联动的计算机数学模型。采用该模型研制的刨床ＣＮＣ系统已在曲面工件刨削加工中应用。它具有加工精度高,成本低的特点,特别适用于中小企业使用及设备改造。     

基于正交函数的曲面拟合优化算法

最小二乘法在拟合曲面时通常需要提高拟合阶数以满足曲面重构精度,拟合阶数提高会造成曲面光顺性变差。为改善最小二乘法在曲面重建中的缺陷,利用正交函数进行曲面优化,通过局部内插曲面,使整体曲面具有较好的连续性。采用4×4阶拟合参数进行曲面重构,形成曲面的相邻面片符合G2连续,曲面-点云最大偏差为0.0943mm。曲面拟合实验表明,采用改进的曲面拟合算法,实现了曲面拟合阶数和曲面曲率、拟合精度的最优融合,提高了重建曲面的品质。     

点云部分缺失条件下边界曲面直接拟合技术

针对零件数据采集过程中可能出现的测量数据边界不完整的情况,提出一种点云部分缺失条件下边界曲面的直接拟合算法。对于两种不同的边界曲面类型,选择相应的方法自动构造贴近点云的基面;对点云中的点进行基面投影参数化的同时,运用改进的病态指标准则确定基面的病态控制顶点;在曲面拟合过程中,通过对病态控制顶点的抑制和加入离散边界约束条件,使得拟合得到的边界曲面在逼近点云的同时保持了良好的曲面内部品质,且和周围曲面之间达到近似G1连续。工程应用实例验证了提出算法的有效性及实际应用价值。     

基于特征约束的机械产品设计技术研究

课题根据中小企业需求,以机械产品为对象,主要研究机械产品的特征点类型、约束表达的基本形式、特征点的数据分段与拟合,开发出具有自主知识产权的软件平台.保证产品质量,大大提高设计效率、缩短设计周期,降低开发成本,增强研制产品的竞争力,从而极大地提高企业的经济效益.     

反求工程中复杂曲面数字化重构关键技术的研究

针对汽车覆盖件实物模型实施反求工程来构建其CAD数字化模型,在反求工程的一些关键技术,如实物模型表面数字化技术、数据点云分割技术、三维曲面拟合技术及曲面光顺技术等方面,提出一些创新性的研究观点和具体实现方法。     

基于AutoCAD二次开发技术的自由曲面反求方法

提出了一种AutoCAD环境下自由曲面的反求方法,利用AutoCAD的二次开发技术,自动实现反求曲面三维模型的建立及其在数据库中的添加.方法直接深入AutoCAD系统内部,具有很高的效率,创建的曲面实体在本质上与AutoCAD图形编辑器中生成的图形一致.     

基于实物的复杂曲面零件反求工程中未知区域测量数据补充及曲面重构技术

针对基于实物的复杂零件反求工程中含有部分形状未知区域（如裁减曲面中的被裁减部分、测量盲区等）的复杂曲面反求CAD建模问题,提出了三种测量数据补充方法:①局部区域实物填充法。②补充设计数据补充法。③基于逼近曲面或三角曲面的测量数据自动补充法。研究了基于三角曲面模型初始表达的复杂曲面分区NURBS曲面重构方法。最后,给出了结合上述方法和反求工程软件RE-SOFT所解决的摩托车塑料件反求CAD建模实例。实践表明,综合运用所提出的数据补充和曲面重构方法,能够大大缩短实物样件的反求CAD建模时间,提高复杂曲面产品的设计效率。     

基于单双幅图曲线曲面特征点的透视反求及拟合

透视反求是为了从图片获取一定的信息,从而建立物体的三维模型。利用透视图由世界坐标系经过平移、旋转和缩放基本矩阵变换到观察坐标系的原理,推导出单幅透视图和双幅透视图透视反求的方法,分别用这2种基本方法反求出透视图片中特征点的坐标,然后再用这些特征点的坐标来完成重建物体的三维模型。并以单幅透视图和双幅透视图中曲线、曲面特征点为例进行了Bezier曲线、曲面的拟合。利用C++平台的OpenGL(开放性计算机图形库)库得到的试验结果表明该算法实际吻合情况较好。     

基于曲面拟合的水泵性能曲线参数化研究

根据水泵叶片调节性能曲线的变化规律选择适当的基函数,基于曲面拟合法研究叶片安放角、流量、扬程(轴功率)3个参量之间的关系,建立参数化模型,提出了模型的求解方法。计算实例表明,该模型拟合相关系数高,且有简明固定的数学表达式,有利于进一步的应用和推广。     

基于插补算法的数据拟合与曲线显示

根据点阵液晶显示模块显示点地址的特点,对点阵液晶屏幕进行了规划,推导出显示点地址与(x,y)坐标点之间的映射关系。在对曲线进行分段拟合的逐点比较法分析的基础上,提出了用“水平、垂直、±45°方向”进行曲线数据拟合的插补算法。论述了其插补的基本原理,给出了插补算法表,用简单的算法实现曲线和实时采集数据曲线的拟合与显示。     

逆向工程中二次曲面拟合方法的研究

数据分块和曲面拟合是逆向工程中最关键的部分。主要探讨并实现了一种新的二次曲面拟合算法：首先用一种改进的参数化方法建立球面、圆柱面、圆锥面和圆环面的几何距离函数，然后用非线性最小二乘法拟合曲面。实验证明所采用的拟合方法能够有效避免奇异值问题，具有较好的健壮性和拟合精度较好等优点。     

一种基于插值拟合的复杂刀具轨迹在线平滑压缩算法

提出了一种基于插值拟合的在线复杂刀具轨迹平滑压缩算法,该算法依据主导点的选取策略,对原始数据点进行离线预处理,然后进行主导点的在线插值拟合以及非主导点的误差检测,进而生成一条满足拟合精度要求的B样条曲线。主导点依据离散数据点的曲率阈值、曲率极大值、曲线拐点,以及分段Bezier曲线逼近拟合后的误差最大值点进行选取。在具有C2连续性的分段Bezier曲线逼近拟合前,需要利用长度均分策略,提取长度突变点作为新增的主导点,以保证拟合的准确性。对主导点进行B样条插值拟合后,利用轮廓误差跟随法对非主导点到拟合曲线的误差进行检测。该方法与牛顿迭代法相比,其计算速度更快且能提高算法效率。仿真结果表明,提出的算法可对复杂刀具轨迹进行平滑压缩,且误差检测的精度能够满足要求。     

ISDX曲面造型初探

Pro／EngineerISDX曲面造型模块的直观环境建立优质曲面技术，在产品开发中提高了工作效率，缩减了开发周期和费用。     

基于轮廓约束点的B样条曲面拟合算法

提出了一种面向截面测量数据的B样条曲面拟合算法。首先对原始数据点列进行降噪处理,然后遴选出曲率优势点,并将其作为初始的轮廓约束点,得到插值于约束点的初始曲线。再在需改善拟合精度的区域增加约束点,直至获得满足精度要求的B样条曲线。最后以约束点数目最多的曲线为准,在其余的曲线上增加差额数目的约束点,并进行平均弦长参数化,构造出B样条曲线簇,最终获得B样条拟合曲面。仿真实验结果表明,该方法可显著压缩曲面模型的控制顶点数目,具有较高的曲面重构效率。     

元胞自动机曲线／曲面自组织拟合

介绍元胞自动机基本理论,提出基于元胞自动机理论的自组织拟合方案,基于元胞自动机局部拟合思想的曲面重建方法,使得重建曲面的几何连续性自动得到保证,避免了传方法中的曲面片的连续拼接问题,该方法对测量数据中的噪声具有自动平滑作用,因而重建曲面的光顺性较好。     

磁化曲线的连续可导拟合方法

为了满足磁场储能迭代计算的需要,提出了磁化曲线的连续可导拟合方法。磁化曲线具有高度非线性,难以用一个函数来逼近,根据其特点,提出了线性插值和二次插值相结合的方法,分为三段来拟合。根据曲线连接点处的约束关系,通过求解约束方程获得拟合函数的待定系数,保证了整条曲线的连续可导。由拟合结果给出了磁导率随磁通密度的函数关系及其导函数关系。最后给出了一个具体的拟合算法实例,验证了拟合精度。     

一种基于曲线拟合与采样的点云数据压缩方法

在反求工程中,从样件表面采集得到的通常是数量非常庞大的点云数据,严重影响了曲面重建算法的效率;另外,基于四边域曲面的重建算法通常要求型值点数据呈拓扑矩形排列,而采样得到的散乱点云通常不满足这一拓扑要求。文中提出了一种新的数据压缩技术路线,用于把海量散乱点云数据合理地压缩到四边域曲面重建所要求的数据量和拓扑形式。该方法的核心是B样条曲线的拟合和采样。为使采样点更好地反映原始模型的外形特征,给出了一种基于曲率的自由曲线自适应采样算法。应用实例表明本文提出的方法达到了预期的效果。     

常用曲线的拟合

本文提出了用相对误差求最小进行常用曲线拟合。经大量曲线拟合结果证明：方法简单、实用、可靠，对其他类型曲线拟合也有一定的参考价值．