發(fā)布時間：2022-04-28 22:17

　　3D模型的輕量化設(shè)計由于其在增材制造方面省材,省時,功耗低的特點正在被廣泛研究。輕量化設(shè)計的趨勢逐漸從三維實體,薄殼模型向線框模型進行演化。目前多數(shù)研究是給定一個框架模型,基于特定的打印工具,設(shè)計解決機械臂與模型的碰撞問題的算法,解決的是稀疏網(wǎng)格模型的打印問題,然而缺少設(shè)計適合打印的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的算法。使用經(jīng)典的網(wǎng)格簡化方法生成的稀疏框架結(jié)構(gòu),由于邊方向角的隨機性,自支撐率普遍小于50%,導(dǎo)致在分層打印過程中需要大量的支撐結(jié)構(gòu)。本文提出了一種全新的適于3D打印的網(wǎng)格簡化流程:利用全新的誤差度量迭代刪除邊并進行點位置優(yōu)化,二面角約束條件下進行邊的翻轉(zhuǎn)進一步提升自支撐比率。我們的誤差度量（EM）將結(jié)合傳統(tǒng)的二次誤差度量（QEM）,引入自支撐性度量（SSM）和基于法向的度量（NBM）,一方面提升網(wǎng)格的自支撐比率,另一方面保持網(wǎng)格的細(xì)節(jié)特征。同時,我們還利用局部的自支撐比率的最大化來優(yōu)化網(wǎng)格簡化過程中收縮點的位置。然后在滿足二面角約束的條件下利用邊的翻轉(zhuǎn)操作進一步提高網(wǎng)格模型的自支撐比率。最后為簡化后的模型的非自支撐邊按照一定的原則設(shè)計支撐結(jié)構(gòu)并進行打印。實驗中我們對模型參數(shù)、簡化策略、誤差度量進... 

【文章頁數(shù)】：39 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 內(nèi)部自支撐模型
    1.4 章節(jié)安排
2 基于二次誤差度量的網(wǎng)格簡化方法(QEM)
    2.1 收縮邊算法
    2.2 二次誤差度量
3 基于自支撐的網(wǎng)格簡化方法
    3.1 建立新的誤差度量
        3.1.1 自支撐誤差度量
        3.1.2 基于法向的誤差度量
    3.2 點位置優(yōu)化
    3.3 邊的翻轉(zhuǎn)
    3.4 支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計
4 實驗結(jié)果
    4.1 參數(shù)分析
        4.1.1 二面角約束分析
        4.1.2 簡化邊的數(shù)量分析
        4.1.3 網(wǎng)格簡化過程分析
        4.1.4 誤差度量分析
    4.2對比實驗
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3649644