基于三向Dexel的GPU加速數(shù)控仿真方法
發(fā)布時(shí)間:2021-11-09 08:34
為了提升數(shù)控仿真的精度和速度,提出并行加速的基于三向Dexel的數(shù)控仿真方法。采用三向Dexel模型來表示工件與刀具,獲得比使用單向Dexel模型的方法更真實(shí)的仿真效果。在表面重構(gòu)方面,使用時(shí)間開銷較大但效果更好的雙輪廓法,通過使用并行化方法來解決仿真的實(shí)時(shí)性問題。仿真使用多線程加速和GPU加速技術(shù),前者用于加速仿真中的布爾運(yùn)算和三向Dexel數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程,后者用于提高表面重構(gòu)的速度。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與僅適用CPU多線程的實(shí)現(xiàn)相比,應(yīng)用GPU加速后表面重構(gòu)的速度提高了5~15倍,CPU多線程的實(shí)現(xiàn)相比單線程的速度提高了232%~289%,能夠滿足數(shù)控仿真在精度和速度上的要求。
【文章來源】:計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2020,37(11)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
數(shù)控仿真方法示意圖
數(shù)控仿真使用實(shí)體間的布爾減運(yùn)算來描述數(shù)控加工中刀具切削工件的過程,為此需要對(duì)工件和刀具進(jìn)行實(shí)體建模。單向與三向Dexel模型示意圖如圖2所示。單向Dexel模型通過記錄一組平行且等距的光線在實(shí)體內(nèi)部的部分來表示實(shí)體,這種方式會(huì)造成如圖2(a)所示的信息丟失。三向Dexel模型則通過如圖2(b)所示的方式,在三個(gè)相互垂直的方向進(jìn)行取樣來減少信息丟失,從而提高仿真精度。三向Dexel模型的結(jié)構(gòu)由三組單向Dexel模型組成。2.1.1 單向Dexel模型的建模
Dexel間的相減運(yùn)算
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于GPU的并行八叉樹生成算法[J]. 王吉強(qiáng),賈世宇. 青島大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[2]五軸數(shù)控加工中通用刀具掃掠體生成方法[J]. 黎先才. 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(08)
[3]凸包STL模型的運(yùn)動(dòng)包絡(luò)體計(jì)算及其應(yīng)用[J]. 江笑龍,王廣官,單巖,宋小文. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2014(03)
[4]五軸數(shù)控加工仿真中刀具掃掠體的計(jì)算[J]. 張世民,郭銳鋒,彭健鈞. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2010(06)
[5]多面體三向DEXEL模型與布爾運(yùn)算[J]. 高新瑞,張樹生,侯增選. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2007(12)
[6]基于壓縮Voxel模型的五坐標(biāo)數(shù)控加工仿真新方法[J]. 侯增選,F.-L.Krause,田榮鑫. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2006(20)
碩士論文
[1]高性能數(shù)控仿真顯示模式的研究[D]. 于珊.貴州大學(xué) 2015
本文編號(hào):3484989
【文章來源】:計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2020,37(11)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
數(shù)控仿真方法示意圖
數(shù)控仿真使用實(shí)體間的布爾減運(yùn)算來描述數(shù)控加工中刀具切削工件的過程,為此需要對(duì)工件和刀具進(jìn)行實(shí)體建模。單向與三向Dexel模型示意圖如圖2所示。單向Dexel模型通過記錄一組平行且等距的光線在實(shí)體內(nèi)部的部分來表示實(shí)體,這種方式會(huì)造成如圖2(a)所示的信息丟失。三向Dexel模型則通過如圖2(b)所示的方式,在三個(gè)相互垂直的方向進(jìn)行取樣來減少信息丟失,從而提高仿真精度。三向Dexel模型的結(jié)構(gòu)由三組單向Dexel模型組成。2.1.1 單向Dexel模型的建模
Dexel間的相減運(yùn)算
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于GPU的并行八叉樹生成算法[J]. 王吉強(qiáng),賈世宇. 青島大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[2]五軸數(shù)控加工中通用刀具掃掠體生成方法[J]. 黎先才. 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(08)
[3]凸包STL模型的運(yùn)動(dòng)包絡(luò)體計(jì)算及其應(yīng)用[J]. 江笑龍,王廣官,單巖,宋小文. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2014(03)
[4]五軸數(shù)控加工仿真中刀具掃掠體的計(jì)算[J]. 張世民,郭銳鋒,彭健鈞. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2010(06)
[5]多面體三向DEXEL模型與布爾運(yùn)算[J]. 高新瑞,張樹生,侯增選. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2007(12)
[6]基于壓縮Voxel模型的五坐標(biāo)數(shù)控加工仿真新方法[J]. 侯增選,F.-L.Krause,田榮鑫. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2006(20)
碩士論文
[1]高性能數(shù)控仿真顯示模式的研究[D]. 于珊.貴州大學(xué) 2015
本文編號(hào):3484989
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jinshugongy/3484989.html
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