本文關(guān)鍵詞：面向離散數(shù)據(jù)的等距與掃掠技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 快速成型 離散數(shù)據(jù) 掃掠 等距 局部自交

【摘要】：等距與掃掠是CAD/CAM軟件系統(tǒng)中常用的兩種技術(shù)。等距在數(shù)控機(jī)床的刀軌路徑計(jì)算,機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃等方面有著廣泛的應(yīng)用,掃掠技術(shù)則主要應(yīng)用于實(shí)體建模、碰撞檢測(cè)、數(shù)控加工仿真與驗(yàn)證等領(lǐng)域,廣義上的掃掠還包含了拉伸和放樣。等距與掃掠作為實(shí)體建模過(guò)程中快捷高效的建模方法,在面向三維打印的CAD建模軟件中有著重要的作用。本文針對(duì)三維打印離散化建模的實(shí)際過(guò)程,對(duì)掃掠的離散化建模技術(shù)展開(kāi)研究,并將等距中去自交的方法應(yīng)用到掃掠自交的去除當(dāng)中,主要的研究工作及成果如下:(1)針對(duì)三維打印模型的數(shù)據(jù)格式通常以離散數(shù)據(jù)表示的特點(diǎn),研究了基于離散數(shù)據(jù)的掃掠建模技術(shù),通過(guò)坐標(biāo)變換和投影法構(gòu)建掃掠點(diǎn)云,運(yùn)用弦長(zhǎng)參數(shù)化提高了點(diǎn)云生成質(zhì)量;研究了掃掠的兩種特殊情況拉伸與放樣的離散建模方法,采用B樣條曲線結(jié)合輪廓點(diǎn)匹配方法構(gòu)建放樣曲面。最后,通過(guò)與連續(xù)模型對(duì)比,分析了影響離散掃掠曲面精度的主要因素。(2)針對(duì)二維等距曲線與掃掠曲面所存在的一些共同點(diǎn),研究了二維等距曲線的生成方法,以及自相交的檢測(cè)與處理方法,提出了一種離散等距曲線的最外圍輪廓提取算法以解決等距過(guò)程中可能出現(xiàn)的局部自交。針對(duì)提升掃掠離散建模精度的要求,將最外圍輪廓提取算法應(yīng)用到掃掠的局部自交處理當(dāng)中,解決了基于二維草圖的掃掠曲面所出現(xiàn)的局部自相交。(3)針對(duì)三維打印模型必須是封閉曲面的要求,研究了曲面開(kāi)口處的封閉方法,以及掃掠曲面拐角精度的提升方法。在上述研究成果的基礎(chǔ)上,以VC 2008為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái),完成了面向離散數(shù)據(jù)的拉伸、掃掠、放樣軟件模塊的開(kāi)發(fā),并將這些模塊應(yīng)用到了三維打印CAD建模系統(tǒng)當(dāng)中,取得了良好的效果。
【關(guān)鍵詞】：快速成型 離散數(shù)據(jù) 掃掠 等距 局部自交
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP391.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• 英文摘要5-10
• 縮略詞10-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 引言11-12
• 1.2 快速成型技術(shù)12-15
• 1.2.1 快速成型技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 快速成型設(shè)備的工藝13-14
• 1.2.3 快速成型的數(shù)據(jù)格式14-15
• 1.3 離散建模的研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.1 等距技術(shù)的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.2 掃掠技術(shù)的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 本文選題背景及研究?jī)?nèi)容18-20
• 1.4.1 選題背景及意義18-19
• 1.4.2 課題研究?jī)?nèi)容19-20
• 第二章 基于精度控制的拉伸建模20-30
• 2.1 引言20
• 2.2 累加弦長(zhǎng)參數(shù)化20-22
• 2.3 基于精度控制的拉伸曲面建模22-23
• 2.4 曲面開(kāi)口處閉合技術(shù)23-29
• 2.4.1 Delaunay三角網(wǎng)格的定義23-24
• 2.4.2 Delaunay三角網(wǎng)格的構(gòu)建方法24-25
• 2.4.3 開(kāi)口內(nèi)部填充隨機(jī)點(diǎn)25-29
• 2.4.4 開(kāi)口處三角網(wǎng)格化29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第三章 基于投影法的掃掠技術(shù)30-46
• 3.1 引言30
• 3.2 投影掃掠曲面建模30-37
• 3.2.1 局部活動(dòng)標(biāo)架30-32
• 3.2.2 投影掃掠法32-34
• 3.2.3 掃掠曲面網(wǎng)格化34-35
• 3.2.4 局部自交的簡(jiǎn)單判斷35-37
• 3.3 基于輪廓匹配的放樣曲面建模37-41
• 3.3.1 B樣條曲線37-39
• 3.3.2 相鄰輪廓對(duì)應(yīng)點(diǎn)匹配39-41
• 3.4 離散掃掠建模精度對(duì)比實(shí)驗(yàn)41-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第四章 外輪廓提取法與掃掠拐角細(xì)分46-59
• 4.1 引言46
• 4.2 多邊形的等距方法46-49
• 4.2.1 Voronoi圖等距法46-48
• 4.2.2 投影等距法48-49
• 4.3 直線段的求交方法49-51
• 4.3.1 直線段包圍盒法50
• 4.3.2 掃描線法50-51
• 4.4 外輪廓線提取算法51-56
• 4.4.1 跨立法51-52
• 4.4.2 外輪廓線提取算法52-54
• 4.4.3 外輪廓線提取算法在掃掠局部自交處理中的應(yīng)用54-56
• 4.5 掃掠曲面拐角精度控制56-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 第五章 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 總結(jié)59
• 5.2 展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 致謝65-66
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66

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