Surface Reconstruction and Application Based on Shape Constraints

On the base of the fairing of free-form surface reconstruction from 3D data points, this paper probes one method based on shape constraints. By making physical model as objective function and using geometric constraints, free form surface reconstruction is realized based on the idea of energy optimization. This method is not only beneficial to the connection of the reconstruction surface and CAD/CAM system, but also to the integration of design, manufacturing and inspection.     

基于能量法的B样条农机工作部件曲线光顺研究

在农机工作部件曲面设计中关键曲线的好坏直接影响整个曲面的质量，因此对关键曲线的光顺成为其曲面造型的重点。基于能量的曲线光顺以应变能最小为光顺准则对数据点进行光顺，而当数据点较多时，传统能量法的存储量较大，计算速度较慢。该文对基于B样条的农机工作部件曲面关键曲线的光顺处理的传统能量法进行了改进，利用B样条曲线的性质直接对目标函数的线性方程组进行求解，大大地减少了数据的存储量，提高了计算速度。其基本原理是：用光顺后的农机工作部件曲面的特殊曲线，对整张曲面进行反求，得到新的曲面控制顶点，并依据新的控制顶点得到新的曲面，以达到对农机工作部件曲面光顺的目的。文中以农机工作部件中的犁体曲面为对象进行了算例研究，研究结果表明，利用该文的方法可以使光顺前后犁体曲面的等高斯曲率线图的平滑状况明显好转，新曲面的光顺状况比旧曲面得到改善。     

基于曲率单调均匀变化约束的曲线光顺方法

曲线曲率变化图是一种分析曲线光顺性的常用方法。提出了一种基于曲率变化约束的平面B样条曲线光顺方法:通过目标曲率云图方便地确定目标曲线的曲率变化趋势及拐点、曲率极值点的大致分布,在光顺过程中通过曲率单调性约束条件反映这些信息;目标函数考虑了曲线段的离散能量及和原始曲线的误差控制,从而使得光顺后的结果曲线曲率不仅单调变化,且曲率变化比较均匀,最后以实例验证了算法的有效性。     

曲面局部光顺的补丁曲面检测线方法

反射线法和高亮线法是评价车身曲面质量的常用方法,提出基于补丁曲面质量检测线(反射线或高亮线)局部光顺NURBS曲面算法.利用曲面不光顺区域光顺的补丁曲面质量检测线替换原曲面质量检测线中位于补丁曲面的部分;利用修改后的曲面质量检测线及曲面不光顺区域的边界条件建立曲面局部光顺的线性方程组.根据曲面不光顺区域控制点影响曲面不光顺区域的程度对各控制点的位移量进行平滑处理.通过实例验证了算法的有效性.