复杂形态孔洞的网格模型修复

为了满足实际工程应用对复杂形态孔洞修复的需要,模拟拉链闭合原理,并基于局部最优化的权值规则和曲面最小能量值特性的k阶离散欧拉-拉格朗日方程,提出了一种具有C0~C2连续的网格模型修复架构。实验结果表明,该孔洞修复架构能有效地对复杂孔洞边界进行C0~C2连续修复。     

仿生鲨鱼皮盾鳞的参数化三维建模技术*

鲨鱼皮的减阻机制与其真实几何形态密切相关,针对目前仿生鲨鱼皮建模中参数化设计程度较低的问题,提出一种使用真实鲨鱼皮盾鳞数据进行参数化设计的几何建模方法。该方法将采集的鲨鱼皮μCT数据进行三维重建以获得盾鳞样本模型,并对盾鳞样本模型进行形态分析与参数定义。建立基于微分域网格变形算法驱动的参数化几何建模编辑系统,以实现盾鳞样本模型的几何形态设计。依据鲨鱼皮不同部位盾鳞模型的几何参数,实现了样本模型的参数化变形设计。试验结果表明该技术路线稳定可靠,变形设计过程无形态扭曲,最终结果能够反映鲨鱼皮不同部位盾鳞真实几何形态。     

复杂机械产品的层级实例库研究

分析了复杂机械产品的设计特征;建立与复杂产品分解结构相对应的树状层级实例库,层级实例库是一组相关联的子实例库集合的递归结构表示;通过模板定制与复用实现子实例库的定义和编辑,提高了产品树状层级实例库的建库效率;分析了新产品开发的各种模式,并给出了整机产品、子系统、部件、零件等各个层次的设计实例加入层级实例库的方法;以全液压汽车起重机基于实例的设计工具开发为例,说明层级实例库建库工具和建库方法的应用。
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牙齿正畸仿真中碰撞检测问题研究

针对牙齿正畸仿真中的碰撞检测问题,提出了一种快速显示干涉区域并绘制穿透深度色阶图的方法。首先,提出了一种基于OBB树的快速碰撞检测方法,并进一步讨论了基本几何元素间的碰撞检测及模型间交线的求解。然后,利用一环临域搜索算法,快速划分模型。最后,通过基于改进KD树的KNN搜索算法,计算区域内顶点的穿透深度,利用色阶显示深度信息。实验结果表明,碰撞检测满足真实感和实时性要求。     

基于“薄膜变形”的牙齿曲面重建算法研究与实现

牙齿曲面重建是口腔修复CAD/CAM系统的核心内容之一。本文提出了一种基于"薄膜变形包围"牙齿曲面重建算法,首先对简化后的牙齿三角网格模型进行Loop细分以提高模型的变形逼近的能力;然后对细分后的网格施加"吸引力"使细分网格逼近原始密集的网格模型;接着施加"松弛力"消除网格变形后的褶皱;最后通过不断的异步迭代循环调整网格顶点的位置,直到满足预设的误差精度后停止。通过对两类典型牙齿模型的网格重建的算例,验证了本文算法的可行性。     

基于变分隐式曲面的三角网格孔洞修补

针对三角网格模型存在的孔洞问题提出一种基于变分隐式曲面的孔洞修补算法。首先,利用孔洞边界信息构造插值孔洞边界的变分隐式曲面并将其网格化,得到初始孔洞网格,再利用边界点裁剪初始孔洞网格,最后把裁剪后的孔洞网格与初始网格拓扑合并,完成孔洞修补。算法充分考虑了孔洞周围的信息,使得孔洞网格与原始网格光滑连接,取得了比较好的效果。     

基于ACIS和HOOPS平台的数控磨削加工仿真系统的开发

介绍了一个小型的磨削加工仿真系统,该系统基于ACIS支持的B—rep精确模型建模所有参与磨削加工的实体,然后由HOOPS平台转化为对应的HOOPS图元进行显示;数控代码的验证仿真采用基于设计模型的验证方法。     

像差测量中瞳孔中心的处理与跟踪研究

人眼像差仪的诞生和应用,对眼科和视光学的发展起到极大的推动和促进作用。主要研究了主观式人眼像差仪的测量,着重于测量过程中图像处理部分的研究,以达到对瞳孔中心的实时跟踪,确保对人眼波前像差测量的准确性和精确性。     

基于虚拟环境的制造系统仿真优化平台

根据国外先进仿真优化理念,提出了一种面向制造系统的仿真优化平台,构建了基于模型与算法分离的仿真优化系统框架以及仿真优化与虚拟建模环境子系统,并设计了一种新的基于遗传算法的混合优化算法用于驱动仿真优化引擎．在以上研究成果的基础上,开发了面向制造系统的仿真优化平台——Simopt．最后,通过实例验证了该系统的有效性．     

基于多色图的BOM建模

不同形式的物料清单（bill of materials,BOM）造成零部件数据信息一致性维护困难,为了降低BOM数据在部门间传递出错的几率,提出基于多色图的BOM模型.以设计BOM和制造BOM为基础,构建BOM主模型,通过多色图中节点和边的“颜色”控制零部件及其相互关系的不同构型,建立各应用BOM模型,并分析了BOM主模型与应用BOM间的结构关系、语义关系和普遍关系.最后,以项目应用实例验证了方法能够有效保证应用BOM间的数据一致性和完整性,且模型易于扩展.