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曲面分割求交方法的实现

计算机辅助设计与图形学学报 1989年第1期1卷 46-50页

作者：李新友清华大学

曲面求交是CAD/CAM中的重要问题,分割求交方法用得最多。但是在实现这种方法时,计算精度一直没有得到很好的解决。本文在实验的基础上指出,精度问题贯穿整个求交过程,各种错误现象由此而生。文章还介绍了作者在实现这一方法时在这方面... 详细信息

曲面求交是CAD/CAM中的重要问题,分割求交方法用得最多。但是在实现这种方法时,计算精度一直没有得到很好的解决。本文在实验的基础上指出,精度问题贯穿整个求交过程,各种错误现象由此而生。文章还介绍了作者在实现这一方法时在这方面的努力,但最后不得不指出,如果不彻底解决精度问题,这一方法的生命力将受到影响。

关键词：曲面分割 CAD 计算机求交 CAM

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基于Delaunay剖分的地质曲面分割方法及实现

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系统仿真学报 2009年第S1期21卷 145-148页

作者：桂琳魏志强孟祥宾申龙斌殷波纪筱鹏中国海洋大学青岛266100 胜利油田分公司物探研究院东营257022

在采用Delaunay三角剖分进行地质体表面建模的基础上,研究地层曲面之间的相交关系,提出并实现一种曲面分割方法,对待分割曲面及其交线进行预处理,并采用三角形蔓延的迭代方法进行分割,该方法能够保持分割后的子曲面与原曲面几何和拓扑... 详细信息

在采用Delaunay三角剖分进行地质体表面建模的基础上,研究地层曲面之间的相交关系,提出并实现一种曲面分割方法,对待分割曲面及其交线进行预处理,并采用三角形蔓延的迭代方法进行分割,该方法能够保持分割后的子曲面与原曲面几何和拓扑上的一致性,为后续的缝合和四面体剖分工作奠定基础。实验证明该方法能够不受曲面和交线几何形状的干扰,有效完成曲面分割。

关键词： Delaunay三角剖分曲面分割交线预处理三角形蔓延

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基于曲面分割的喷漆轨迹规划方法研究

基于曲面分割的喷漆轨迹规划方法研究

作者：孙义东哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

喷漆机器人轨迹规划是机器人实现自动喷涂的重要研究内容。以具体的汽车保险杠喷涂为例,目前用到的轨迹规划方法是对保险杠点云模型进行整体规划,由于保险杠表面模型并不是规则的曲面,对模型曲面直接使用切片法进行轨迹求解,往往得到的... 详细信息

喷漆机器人轨迹规划是机器人实现自动喷涂的重要研究内容。以具体的汽车保险杠喷涂为例,目前用到的轨迹规划方法是对保险杠点云模型进行整体规划,由于保险杠表面模型并不是规则的曲面,对模型曲面直接使用切片法进行轨迹求解,往往得到的轨迹点的法向不具有规律性,需要对轨迹点的法线方向进行拟合,有时还需要进行人工调整,后期处理比较麻烦,耗时较长。针对这种情况,本文提出了基于曲面分割的喷漆轨迹规划方法,主要研究内容如下:1.对于复杂曲面,通过区域分割法将其分割成若干比较平滑的面片,根据形状将这些面片组合成较大的面片,对每个大面片单独拟合成规则曲面;根据喷枪的椭圆双β模型模型,对平面、柱面和球面等曲面上一点喷涂厚度进行了分析,得到了这些曲面上的喷涂累积模型。2.根据规则曲面上的喷涂累积模型,给出了各规则曲面上的喷漆的可行路径,在喷枪以不变的高度和恒定速度进行喷涂时,使实际喷涂厚度与期望喷涂厚度之间的误差最小,并以此为目标进行优化,根据速度与喷涂累积厚度的关系,可以把速度表示为轨迹间距的函数,把两个变量简化成一个变量,使优化问题更方便求解,计算出各规则曲面上的相邻轨迹间距和喷涂速度。3.针对复杂曲面片之间连续相接的情况,将交界处的面片轨迹关系根据轨迹方向与交界线的位置关系分为三种情况,并对这三种情况的交界处轨迹进行了讨论;对于面片之间存在缝隙的情况,通过在交界线两侧面片留取一定的空间,并将交界处的缝隙拟合成一个平面,以计算出的交界处点在平面上的投影作为轨迹点,得到交界缝隙处的喷涂轨迹。4.对于汽车保险杠实际喷涂,运用区域生长算法把保险杠模型分为4个面片,并将其拟合成相应的规则曲面,之后对拟合后的面片进行了轨迹规划,并对交界处的轨迹进行了求解,最终得到了保险杠模型的喷涂轨迹,以及对应的喷涂速度,完成了对汽车保险杠的轨迹规划,验证了本文所提方法的有效性。

关键词：喷漆机器人保险杠曲面分割曲面拟合轨迹规划

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面向制造的复杂曲面分割方法研究与系统实现

面向制造的复杂曲面分割方法研究与系统实现

作者：张雪晴哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着高新科技的不断发展,产品设计和生产自动化程度的不断提高,复杂曲面的应用也越来越广泛。当前的CAD建模技术已经可以设计出外观上令人满意且光滑的复杂曲面,但是这些复杂曲面的制造仍然具有挑战性。目前复杂曲面的制造主要通过数控... 详细信息

随着高新科技的不断发展,产品设计和生产自动化程度的不断提高,复杂曲面的应用也越来越广泛。当前的CAD建模技术已经可以设计出外观上令人满意且光滑的复杂曲面,但是这些复杂曲面的制造仍然具有挑战性。目前复杂曲面的制造主要通过数控加工实现,相比于用单一的方法加工整张曲面,基于区域分割的数控加工,其加工效率更高、加工质量更好。基于区域分割的数控加工,其关键技术是复杂曲面区域的自动分割。而现有的复杂曲面区域分割方法,其分割结果有些过于细碎,有些分割的不够均匀,难以应用于实际工程生产中。因此本文研究复杂曲面的分割方法,旨在将一个复杂曲面分割为一些可加工区域,为复杂曲面模型提供一种制造方式。针对长条形目标模型,本文提出一种基于圆锥样条曲面的复杂曲面分割方法。对于给定的曲面模型,该算法首先计算一个逼近目标模型的近似可展曲面;然后通过聚类可展曲面局部逼近圆锥的轴线对可展曲面进行区域分割;再通过求解带圆锥约束的曲面拟合问题,找到圆锥面的圆锥参数;最后通过将优化得到的圆锥面映射到精确圆锥样条曲面空间,构造精确圆锥样条曲面。实验结果表明,该算法能够将一个曲面形状分割为一些圆锥面片的光滑拼接表示,为曲面模型的加工制造带来了新的技术手段。针对非长条形目标模型,本文提出一种基于可展曲面的复杂曲面分割方法。该方法首先依据可展曲面球面像的性质,对目标模型进行初始区域分割;然后通过收缩-扩张的方式,提取出可展性较好的分割区域;之后为每一个分割区域构造一个近似可展曲面,并通过近似可展曲面的增长对分割区域进行扩张和优化,获得铺满整张曲面的分割结果。实验结果表明,该方法能够将一个复杂曲面分割为一些可展性较好的区域。基于上述理论研究,本文设计并实现了面向制造的复杂曲面分割系统,该系统可将一个长条形目标模型分割为一些圆锥面片的光滑拼接,同时可将一个非长条形目标模型分割为可展性较好的一些区域。实例模型的实验效果,验证了该面向制造的复杂曲面分割系统的有效性。

关键词：曲面分割圆锥样条可展曲面曲面加工制造

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小型曲面分割式双探头研制

声学技术 1983年第3期 28-33页

作者：杜培用曲淑琴上海钢铁研究所上海电机厂

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三维曲面分割优化

数码世界 2017年第4期 169-170页

作者：程春隆振海成都理工大学信息与科学技术学院

针对三维曲面分割技术存在计算效率不高的问题,本文提出了一种在曲面分割过程中局部划分的方法。研究结果表明该方法能提高曲面分割的效率。

关键词：曲面分割三角网格面局部划分效率

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基于边界区域生长的泊松曲面重建算法改进

激光与光电子学进展 2024年

作者：马晓琪叶文华张朝宏陈蔚芳符杰南京航空航天大学机电学院江苏华宏科技股份有限公司

针对传统泊松曲面重建算法易在物体内外边缘产生伪封闭曲面导致重建结果出现偏差的问题，提出了一种基于边界区域生长的改进方法。基于泊松曲面，通过法线提取物体边界点并拟合连续的边界曲线；采用向量叉乘法筛选边界的近邻点，获取边... 详细信息

针对传统泊松曲面重建算法易在物体内外边缘产生伪封闭曲面导致重建结果出现偏差的问题，提出了一种基于边界区域生长的改进方法。基于泊松曲面，通过法线提取物体边界点并拟合连续的边界曲线；采用向量叉乘法筛选边界的近邻点，获取边界特征；采用双射线法提取边界内曲面的初始种子点，利用以边界特征为约束的区域生长法分割泊松曲面。实验验证该方法可有效去除模型中存在的伪封闭曲面，提高重建曲面的准确度和完整性，对不同类型的物体具有良好的适应性与性能稳定性。

关键词：图像处理三维点云泊松曲面重建算法区域生长算法曲面分割边界特征

面向复杂飞行器表面的自适应分块与无褶皱展平算法研究

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机械设计与研究 2024年

作者：向洋刘顺宋雨遥王东海金隼上海交通大学机械与动力工程学院空间物理重点实验室

随着空天飞行器技术的发展，具有发汗材料特性的高分子柔性蒙皮以其轻质、高效等优点，成为飞行器表面防隔热铺贴防护的优势材料，但柔性蒙皮铺贴不仅需满足几何贴合性，还受到铺贴数量约束。本文围绕飞行器表面复杂曲面的蒙皮大面积、... 详细信息

随着空天飞行器技术的发展，具有发汗材料特性的高分子柔性蒙皮以其轻质、高效等优点，成为飞行器表面防隔热铺贴防护的优势材料，但柔性蒙皮铺贴不仅需满足几何贴合性，还受到铺贴数量约束。本文围绕飞行器表面复杂曲面的蒙皮大面积、低畸变、高贴合的需求，开展蒙皮展平算法研究，解决蒙皮铺贴过程中存在的铺贴性能和制造成本问题。针对柔性蒙皮挤压易褶皱的特性，提出了复杂曲面自适应分块与展平联合的双重循环优化算法。通过保角变换，利用Dirichlet能量更新切割曲线，在保证展平效果的基础上尽量减小曲面分割的块数，实现复杂外形表面自适应分块-展平-版型设计，并设计样机铺贴实验对算法进行验证。实验结果表明，蒙皮表面无起皱缺陷以及搭接重合现象，铺贴接缝误差一致性满足性能需求。样机铺贴实验说明所提飞行器复杂曲面的自适应分割与保形展平算法可有效保证飞行器表面柔性蒙皮铺贴精度，验证了算法的可靠性。

关键词：复杂曲面曲面分割保形展平飞行器蒙皮曲面匹配

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曲面展平技术在服装样板生成中的应用研究

浙江纺织服装职业技术学院学报 2024年第2期23卷 12-19页

作者：刘艺佳杨允出浙江理工大学服装学院浙江杭州310018 浙江理工大学国际教育学院浙江杭州310018

曲面展平技术是三维虚拟技术中生成二维服装样板的常见方法,主要包括三维服装曲面模型构建和二维服装样板获取两大部分。文章简述了三维服装曲面模型构建的两种常见方法,根据操作流程系统介绍了二维服装样板中服装曲面分割、曲面展开及... 详细信息

曲面展平技术是三维虚拟技术中生成二维服装样板的常见方法,主要包括三维服装曲面模型构建和二维服装样板获取两大部分。文章简述了三维服装曲面模型构建的两种常见方法,根据操作流程系统介绍了二维服装样板中服装曲面分割、曲面展开及省道生成和二维样板后处理3个步骤。将其中的曲面展开分为基于曲面参数化展开、基于几何特性展开和基于物理能量展开3种方式,分别梳理了不同方式的研究进展。总结了技术应用方面存在的问题,为二维样板生成系统改进提供研究方向。

关键词：三维服装模型曲面展平曲面分割服装样板生成

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