3D模型的輕量化設(shè)計(jì)由于其在增材制造方面省材,省時(shí),功耗低的特點(diǎn)正在被廣泛研究。輕量化設(shè)計(jì)的趨勢(shì)逐漸從三維實(shí)體,薄殼模型向線框模型進(jìn)行演化。目前多數(shù)研究是給定一個(gè)框架模型,基于特定的打印工具,設(shè)計(jì)解決機(jī)械臂與模型的碰撞問(wèn)題的算法,解決的是稀疏網(wǎng)格模型的打印問(wèn)題,然而缺少設(shè)計(jì)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(jiǎn)化方法生成的稀疏框架結(jié)構(gòu),由于邊方向角的隨機(jī)性,自支撐率普遍小于50%,導(dǎo)致在分層打印過(guò)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(jiǎn)化流程:利用全新的誤差度量迭代刪除邊并進(jìn)行點(diǎn)位置優(yōu)化,二面角約束條件下進(jìn)行邊的翻轉(zhuǎn)進(jìn)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(shí),我們還利用局部的自支撐比率的最大化來(lái)優(yōu)化網(wǎng)格簡(jiǎn)化過(guò)程中收縮點(diǎn)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(jìn)一步提高網(wǎng)格模型的自支撐比率。最后為簡(jiǎn)化后的模型的非自支撐邊按照一定的原則設(shè)計(jì)支撐結(jié)構(gòu)并進(jìn)行打印。實(shí)驗(yàn)中我們對(duì)模型參數(shù)、簡(jiǎn)化策略、誤差度量進(jìn)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：39 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(jiǎn)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(jiǎn)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(diǎn)位置優(yōu)化
    3.3 邊的翻轉(zhuǎn)
    3.4 支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.1 參數(shù)分析
        4.1.1 二面角約束分析
        4.1.2 簡(jiǎn)化邊的數(shù)量分析
        4.1.3 網(wǎng)格簡(jiǎn)化過(guò)程分析
        4.1.4 誤差度量分析
    4.2對(duì)比實(shí)驗(yàn)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
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(hào)：3649644