特征分解模式下的系列化零件模型重构方法

具有相似结构特征的系列化零件模型,为进行高效地零件变更以适应不断变化的设计要求,提出基于特征分解的思想实现模型重构。通过完善布尔分割环组成实现模型分解,将模型解析为特征体的布尔组合;建立模型加权属性邻接图,分割出特征子图,获得分割块与模型整体的几何拓扑关系,以此表征模型分割元素之间的联系;通过判断分割环分割的优先级,从分解过程逆向推导,将分割得到的面壳恢复成特征体,构建基于模型设计历史的有向图表征建模过程;基于几何约束和定位约束实现模型参数化重构。经实例验证,当在满足几何和定位约束前提下对零件模型进行重构时,该方法能够实现系列化零件模型的快速变更。

WP10.5H柴油发动机三维数字模型重构

基于正/逆向混合建模技术对WP10.5H柴油发动机缸盖和缸体进行逆向重构,利用硅胶翻模技术获取发动机内部进、排气道和复杂水道结构的数据,分析了逆向过程中的误差来源,给出了提高模型重构精度的方法,研究结果可为大型复杂零件的模型重构提供参考。

AI大模型重构工业软件成趋势

经历“百模大战”,AI大模型今年迎来应用爆发元年。不久前发布的《中国AI大模型工业应用指数(2024年)》显示,国内模型在语句能力和专业知识掌握上比国外模型更加优秀,在数理能力还有待提升。据星矿数据不完全统计,鼎捷软件、京东方、科大讯飞、中兴通讯、三联虹普、飞利信等多家上市公司均有拓展大模型在工业领域的应用。

岩质边坡节理信息数字识别及三维模型重构——以石家庄市南障城镇边坡为例

在地质调查中,为了实现岩质边坡节理信息数字识别及三维模型重构,开发设计了基于倾斜摄影的裂隙岩体边坡三维模型重构软件。该软件通过小型无人机倾斜摄影采集数据,然后基于增量式运动结构恢复算法和深度图融合的多视点立体视觉算法(multi-view stereo,MVS)进行三维模型重构,最后利用随机抽样一致算法(random sample consensus,RANSAC)和区域生长法对得到的结果进行岩体结构面识别,得到结构面产状等节理信息。把软件得到的三维模型和节理信息结合FLAC3D有限元软件,运用强度折减法进行稳定性分析。结果表明:采用小型无人机采集的数据完整有效;三维重构出的模型可以很好的描述出实际岩质边坡;结构面识别得到的岩质边坡节理信息误差较小;基于岩体体积节理数和结构面条件因子量化地质强度指标(geological strength index,GSI)的方法得到Hoek-Brown准则参数准确可靠。可见,利用小型无人机倾斜摄影结合开发设计的软件,可以快捷、高效和准确的实现岩质边坡节理信息数字识别及三维模型重构,对于实际工程具有一定的应用价值。

凸凹不平道路几何参数识别和模型重构方法研究

自动驾驶汽车的凸凹不平道路和异常路面行驶,不仅要考虑道路曲率等因素,还需要对路面凸起、凹坑等特征和病害进行识别建模,提高车辆通过性、安全性和舒适性。为此,本文提出了一种基于激光雷达的凸凹不平道路几何参数识别和模型重构方法。首先,将局部加权散点平滑方法(Lowess)首次应用于激光雷达点云处理,提高了激光雷达点云数据的平滑性;其次,提出了基于斜率阈值分割的路面几何参数识别方法,通过设置斜率阈值对道路凸起与凹坑进行识别提取;再次,通过识别特征点云边界构建了带约束的分段多项式函数路面连续典型特征拟合数学模型。最后,通过建立的室内路面典型特征沙盘模型及路面实测数据,应用本文提出的方法,对凸凹不平道路的凹坑和凸起等特征进行了识别和模型重构。结果表明,分段多项式拟合方法在拟合次数5~6次时达到拟合效果极限位置,此时各个场景中92%的数据点拟合均方根误差在0~0.015 m范围内,本文提出的方法能准确完成凸凹不平道路几何参数识别,实现路面典型特征三维数学模型重构。

复杂箱体零件的激光扫描测量与模型重构

复杂箱体是一种制造难度较大的重要零件,逆向设计技术可以有效缩短复杂箱体零件的设计周期、降低生产成本,箱体的数字化测量是逆向设计的关键技术之一。在对复杂箱体进行数字化测量时,选用了转站方式的激光扫描测量方法。箱体外表面的点云数据可以通过激光扫描测量直接获得;箱体内腔形状复杂,难以测量,通过将石膏灌入箱体内腔,待石膏冷却成型后取出石膏,测量石膏外表面获得石膏外表面点云数据。计算出石膏质心,将石膏表面点云依照石膏材料的收缩率进行以质心为中心的缩放处理,反求出箱体内腔表面的点云数据,最后利用特征点匹配的方法将复杂箱体的外形点云数据和内腔点云数据融合,形成完整的箱体点云模型。根据点云完成了复杂箱体零件的三维数字模型的重构和精度评价。

基于深度学习的三维模型重构研究——评《计算机图形学——三维模型处理算法初步:理论与实现》

数字时代三维建模技术已经成为了各个领域中不可或缺的一部分。三维建模技术可以帮助人们更好地理解和分析现实世界中的物体和场景,同时也为虚拟现实、游戏开发、动画制作等方面提供了重要支持。因此,如何高效地重建三维模型成为了当前的研究热点之一。近年来,随着深度学习的发展以及神经网络算法的应用范围不断扩大,三维建模领域的研究也开始逐渐转向深度学习方法。深度学习是一种通过多层非线性变换来提取特征的方法,具有较强的自适应性和泛化能力,能够有效地解决传统三维建模方法存在的一些问题。《计算机图形学——三维模型处理算法初步:理论与实现》以三维模型处理算法为主题,涵盖了计算机图形学领域的多个方面。

基于Geomagic Studio的冲浪板曲面模型重构

为实现产品的快速开发与迭代,提出了一种利用逆向工程对现有产品进行更新升级的方法。以某冲浪板曲面产品为例,基于Geomagic Studio,首先进行数据抓取,获取产品三维尺寸信息。然后进行数据加工与处理,确保数据信息的鲁棒性与精简性,并进行模型的升维处理,运用标准高斯法和平均滤波算法将点云模型进行封装,并做柔化处理,得到多边形数模。在曲面拟合模块下对多边形数模进行区域探测与轮廓线编辑,完成曲面模型的初步拟合。针对不同曲面片之间的微小缝隙,可结合UG NX系统,设置恰当的连接方式对曲面片体进行柔性缝合,进而完成冲浪板产品的实体模型重构,实现了产品的快速逆向设计与开发。最后对逆向设计的产品进行了三维数据评价,结果证明了所提曲面重建方法的合理性与时效性。

飞机飞控手册油耗数据的模型重构及验证

为了航路规划的目的,本文从气流运动规律和物理原理出发,为飞机在爬升和巡航阶段建立了相应的微分动力学模型,用来刻画在不同气象条件下巡航阶段的油耗关系.通过相应的数学模型,对飞机飞控手册(BADA)中的油耗数据的内蕴关系做了重构,并通过数值试验验证了建立的数据重构模型具有较高的精度.

基于交通系统可达性的城市空间相互作用模型重构方法研究

为了对区域城市之间的空间相互作用进行定量化描述与计量,本文提出一种新的基于空间交通系统可达性的引力模型重构方法,将交通距离、运输量、运输能力、最短旅行时间等综合性因素纳入模型参数。城市间的距离不仅考虑了交通线的长度,还顾及两地客货运量的大小;模型系数也不是简单地设为常数,而是包含客运数量和货运能力比重,长途汽车、火车、航班和航运日均班次,以及两地最短旅行时间的变量。通过对山东省城市群进行实证分析,结果证明了该方法的合理性和有效性,能够用于城市(区域)间相互作用力的分析研究。

面向并行设计的特征识别与模型重构方法

在分析现有CAD软件以及产品建模方法不足的基础上 ,引入广义工程语义特征的概念 ,应用广义特征对象实现面向并行设计的产品广义信息模型的简化表示 ;提出一种自动特征识别方法 ,对识别对象进行分类 ;以截面复杂的回转体特征为例 ,着重表述了基于基面的特征识别算法 ;扼要介绍Pro/E软件中的特征结构树 ,提出面向Pro/E的特征信息三级提取策略与特征信息模型重构原则 。

UG、Imageware在逆向工程三维模型重构中的应用研究

逆向工程技术是现代产品设计的一种重要手段,是消化和吸收先进技术的一种新方法,是先进制造技术的主力。三维CAD模型重构是逆向工程中的关键步骤。介绍了逆向工程的概念以及关键技术,全面分析了UG软件在逆向工程中的应用特点以及分析了利用UG进行曲面构造的方法和过程,总结了Imageware在数据点云处理优势以及进行数据处理的过程。利用学校现有的LSH-600型非接触式的三维激光扫描仪采集了汽车车身零件的几何数据,并详细介绍了数据采集的过程。最后结合Im-ageware和UG各自的优势,以汽车车身零件的三维模型的重构来讲述模型重构的过程。

基于模型重构的航天器部件级故障建模方法

提出了基于模型重构的航天器部件级故障建模方法,从对象固有模型出发通过模型重构建立对象故障模型,定义了统一故障模型形式。将功能单元作为研究故障的最小单位,定义了功能单元的划分准则。建模过程包括对象仿真模型建立、对象功能单元划分、功能单元分析、功能单元故障建模、部件级故障建模、正常模型仿真与故障模型仿真结果对比6个步骤完成。最后以电动伺服系统的功率驱动器为例详细说明了功能单元故障模型建立过程。结果表明,所提出的故障建模方法便于操作且具有普遍的适用性。

基于工业CT切片数据的CAD模型重构

为了使工业CT(computedtomography)扫描获得的切片数据能够被CAD软件直接处理并进行模型重构,在得到切片轮廓点坐标数据的基础上,提出了用IGES(InitialGraphicsExchangeSpecification)格式作为边缘轮廓坐标数据和CAD软件交换标准的方法,并采用VC++设计了IGES格式转换软件。实现了IGES格式文件的生成,并用逆向软件Imageware重构出三维CAD模型,取得了较好的效果。

基于模型重构的天线机电耦合仿真方法研究

机电耦合涉及机械、电磁学、热学等学科,对产品性能有直接影响。在电子产品机电耦合分析中,不同物理场间的数据传递方法是研究的重点和难点。针对微波天线的机电耦合问题,提出了一种基于模型重构的天线机电耦合仿真方法并开发了相应的仿真平台。在仿真平台中,首先利用ANSYS进行力学分析;然后利用APDL语言编写接口程序,获取并导出由结构分析产生的变形网格,然后基于非均匀有理B样条曲线曲面(Non-Uniform Rational B-Spline,NURBS)理论,将变形网格重构出几何实体;最后将变形实体导入电磁场分析软件(electromagnetic field analysis software,HFSS)中进行天线电磁性能的计算。利用波导缝隙天线进行实验测试,测试结果验证了该方法的正确性。研究表明:机电耦合会影响天线的性能,且所提出的方法可用于天线设计阶段的机电耦合仿真分析。

基于动力统计模型重构的副热带高压中长期预报

基于T106数值预报产品500 hPa位势高度场序列,用EOF方法对位势场序列进行时、空分解,在考虑相邻时段位势场空间模态基本稳定的前提下,引入动力系统重构的思想,以EOF分解的空间模态时间系数序列作为动力统计模型变量,用遗传算法全局搜索和并行计算优势,进行了模型参数的优化反演,建立了EOF分解的时间系数的非线性预报模型。通过模型积分和EOF的时、空重构,实现了副热带高压活动场的中长期预报。试验结果表明,在短期预报(1—5 d)该模型与T106模式的预报效果大致相当;但对于中长期预报(≥5 d),其预报效果优于T106预报产品;特别是10 d以上的预报结果对副热带高压的形态和范围仍然能较为准确地描述。该研究方法对副热带高压等复杂天气系统和要素场预报提供了一种新的思路。

烤瓷冠基底冠模型重构方法研究

以右下颌第一恒磨牙为例探讨烤瓷冠基底冠模型重构过程及相关算法。首先用AtosⅡ光学坐标测量仪采集右下颌第一恒磨牙预备体石膏模型表面的数据点,构造基底冠内表面的三角网格模型。然后使用自行开发的软件对三角网格模型进行四边界区域划分,拟合得到分片光滑的B样条曲面,重构基底冠的内表面。之后在基底冠内表面的基础上设计全颈环基底冠实体,并使用小型高速铣床制作有机玻璃全颈环基底冠的实物,验证基底冠重构算法的实用性。

利用图像序列和人体模型重构人体的三维运动

利用图像序列对人体运动进行重构是人体运动分析研究中的一项关键技术。在直接线性变换技术以及人体生物力学模型的基础上,给出了用单个固定摄像机所拍摄的运动图像序列进行了人体运动空间重构的方法。本文提出了一种新的摄像机标定方法,根据实际情况可以选择世界坐标系以简化定标工作。对一段人体运动录像进行了重构计算,将计算结果和试验测试结果进行了比较,二者吻合良好。对该方法的优缺点进行了分析论述。

DOR测量自适应模型重构算法与实验验证

针对"金星快车"(Venus Express,VEX)探测器大时延、快变化的轨迹特点,提出了一种基于侧音信号相频特性的自适应模型重构算法。该方法极大增强了参考模型精度恶化情况下算法的适应性与稳定性。基于"金星快车"DOR观测实验的数据分析,通过与欧洲航天局提供的事后高精度星历轨道对比,结果表明数据处理算法时延精度优于ns量级,时延率精度优于1ps/s量级。

基于图像处理的外螺纹三维模型重构

提出了一种基于多角度序列图像特征实现外螺纹的三维模型重建的方法。首先在旋转平台上采集多角度序列螺纹件图像,然后对每帧图像进行特征点提取,将序列图像的特征点进行三维变换和插值,最终生成三维模型。实验结果表明,此算法能精确高精度地实现外螺纹三维模型重构。