本文選題：曲面品質(zhì)分析 + 光照模型��； 參考：《江南大學》2016年碩士論文

【摘要】：隨著激光掃描和快速原型技術(shù)的不斷發(fā)展,逆向工程在汽車、航空、模具等工業(yè)領(lǐng)域得到進一步廣泛應(yīng)用。同時,產(chǎn)品造型曲面的光順性標準日益苛刻,使得曲面品質(zhì)分析成為高質(zhì)量逆向工程中必不可少的重要環(huán)節(jié)。針對現(xiàn)有基于光照模型的曲面品質(zhì)分析方法中存在的若干關(guān)鍵問題,本文以優(yōu)化光照模型方法計算模型、提高曲面品質(zhì)分析效率、定量描述曲面光順性等為目標展開研究工作。研究了基于光照模型的連續(xù)曲面品質(zhì)分析技術(shù)以及各方法的優(yōu)化改進。優(yōu)化反射線距離函數(shù)模型,克服了反射線畸變和基準光源依賴性過強的缺陷。針對曲面局部變形時高光線繪制效率低下的問題,通過更新局部距離曲面的方法提高了高光線重生成效率。結(jié)合曲面曲率提出了高光曲率線法,豐富了分析線提供的曲面品質(zhì)信息。優(yōu)化了高光圓法和等照度線法的計算模型,克服了原有計算方法效率低的弊端。研究了曲面光順性量化分析技術(shù)以及高光線的高精度優(yōu)化算法。提出了基于曲線能量的能量密度模型和能量方圖法量化分析曲面光順性,論證了能量法在曲面品質(zhì)量化分析上的可行性和實用性。提出了基于方向?qū)?shù)和牛頓法結(jié)合的高光點優(yōu)化算法,該算法具有迭代收斂速度快、算法穩(wěn)定性高、計算效率高等突出優(yōu)勢,提高了高光線能量計算精度,有效保證了量化分析工作的順利進行。研究了基于光照模型的離散曲面品質(zhì)分析技術(shù)。研究了基于張量投票法的特征提取算法用于識別離散曲面一階連續(xù)特征,并提出了離散曲面的廣義邊界提取方法,使得基于光照模型的品質(zhì)分析方法能夠用于檢查離散曲面的光順性和連續(xù)性。完成了連續(xù)曲面和離散曲面品質(zhì)分析的軟件平臺搭建。通過UG二次開發(fā)技術(shù)完成了連續(xù)曲面品質(zhì)分析的軟件開發(fā),實現(xiàn)了曲面品質(zhì)量化分析和曲線誤差檢測等功能。完成了基于Visual C++與OpenGL技術(shù)結(jié)合的離散曲面品質(zhì)分析的軟件開發(fā)與算法驗證。通過本文搭建的軟件平臺,實現(xiàn)了針對汽車覆蓋件、汽輪機葉片等產(chǎn)品造型曲面的品質(zhì)分析,驗證了本文所提出的優(yōu)化算法和分析方法的有效性和可行性。
[Abstract]:With the development of laser scanning and rapid prototyping, reverse engineering has been widely used in automobile, aviation, mould and other industries. At the same time, the fairing standard of product modeling surface is becoming more and more stringent, which makes the surface quality analysis become an essential and important link in high quality reverse engineering. Aiming at some key problems in the existing methods of surface quality analysis based on illumination model, this paper aims to optimize the calculation model of illumination model, improve the efficiency of surface quality analysis, and quantitatively describe the surface smoothness. The continuous surface quality analysis technology based on illumination model and the optimization and improvement of each method are studied. The optimization of the inverse ray distance function model overcomes the defects of the inverse ray distortion and the dependence of the reference light source. In order to solve the problem of low efficiency of high light rendering when the surface is partially deformed, the regeneration efficiency of high light is improved by updating the local distance surface. Based on surface curvature, the method of high light curvature line is proposed, which enriches the surface quality information provided by the analysis line. The calculation models of high light circle method and equal illuminance line method are optimized, which overcomes the shortcoming of low efficiency of the original calculation method. The quantization analysis technique of surface fairing and the high precision optimization algorithm of high light are studied. The energy density model based on curve energy and the energy square method are proposed to quantitatively analyze the surface fairing. The feasibility and practicability of the energy method in the quantitative analysis of surface quality are demonstrated. A new algorithm based on directional derivative and Newton method is proposed. The algorithm has the advantages of fast iterative convergence, high stability and high computational efficiency, and improves the precision of high ray energy calculation. It effectively ensures the smooth progress of quantitative analysis. The quality analysis technology of discrete surface based on illumination model is studied. In this paper, the feature extraction algorithm based on Zhang Liang voting method is studied to identify the first order continuous features of discrete surfaces, and a generalized boundary extraction method for discrete surfaces is proposed. The quality analysis method based on illumination model can be used to check the smoothness and continuity of discrete surfaces. The software platform for quality analysis of continuous surface and discrete surface is built. The software development of continuous surface quality analysis is completed by UG secondary development technology, and the functions of surface quality quantification analysis and curve error detection are realized. The software development and algorithm verification of discrete surface quality analysis based on Visual C and OpenGL technology are completed. Through the software platform built in this paper, the quality analysis of modeling surfaces for automobile panels, steam turbine blades and other products is realized, and the effectiveness and feasibility of the optimization algorithm and analysis method proposed in this paper are verified.
【學位授予單位】：江南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.7;TH12

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本文編號：1891370