基于B样条线圈模型的段染纱针织物外观模拟

针对段染纱针织物花纹预测困难且现有织物模拟方法真实感有待提升的问题,提出了一种基于真实段染纱的针织物外观模拟方法。首先,使用图像处理技术对获取的段染纱图像进行阈值分割和形态学处理等预处理,从原始图像中提取纱线主体区域。然后,从真实织物中提取线圈点位信息,借助最小二乘拟合构建B样条线圈曲线,并根据曲线将段染纱真实图像映射为线圈图像。最后,在考虑线圈交织覆盖关系以及光照因素后,通过排列线圈实现纬平针针织物及其系列针织面料的外观模拟。结果表明:所模拟的线圈模型能够还原真实线圈中的纱线走向,且模拟织物外观花纹效果与实物一致,整体呈现出较好的真实感。

FREE-FORM SURFACE RECON-STRUCTION BASED ON NURBS TO SERIAL CROSS-SECTIONS

A new method for recovering shape from cross-sectional contours with complexbranching structures is presented. First, each branching problem by providing an intermediatecontour using distance function and image processing technology is solved. Then, all contours aredivided into several groups of simple contours. For each group, a NURBS curve is fitted to contourpoints in each section within a given accuracy on a common knot vector. Finally, the NURBS surfaceskinning of these contours is performed for providing a smooth geometric model. The method issuitable to reproduce the object by NC machining or rapid prototyping. Some results demonstrate itsusefulness and feasibility.

On the Parametric Modeling of Turbine Blade Section Curve

Geometric parameters of the turbine blade are classified according to their destined functions, and the mathematical definition of those parameters in the section curve is introduced in detail. Some parts of the section curve shape can be adjusted freely, offering more flexibility to designers.

异形花键截面钢丝辊模拉拔模拟研究

利用Deform-3D软件对异形花键截面钢丝的辊模拉拔工艺过程进行模拟研究。对预成形阶段的辊拉模外齿圆角与内齿圆角进行了参数优化,获得了最佳工艺参数组合,即外齿圆角半径R_1为0.5 mm,内齿圆角半径R_2为0.5 mm。为保证最终产品尺寸,选定整形阶段外齿圆角半径R_1为0.4 mm,内齿圆角半径R_2为0.4 mm。根据最优组合参数进行了模拟仿真与实验验证。模拟结果表明,工件上的圆角均能填充饱满。实验结果表明,零件表面齿形处成形质量较好,外齿与内齿处圆角填充完整。实验结果与模拟结果基本一致,获得了符合产品尺寸的制件。模拟和实验结果有助于研究异形花键截面钢丝辊模拉拔过程的宏观变形,为精密异形丝的成形过程提供了理论指导。

三维个性化服装人台建模的研究

为建立个性化服装人台模型,以标准服装人台仿真模型为基础,采用新的人体尺寸测量体系,按照传统手工测量方法进行测量。通过尺寸比判定个性化人体特征截面的变化特点,根据人体特征截面特点和相关测量尺寸获取个性化人体特征截面轮廓上关键点坐标,分别对各特征截面轮廓线进行三次样条曲线拟合。在标准服装人台的基础上确定相邻曲线,最后应用VC++和OpenGL实现不同体形的个性化服装人台仿真模型的建立。这种方法建模型简便、快速,实用性强,对个性化虚拟服装设计和效果展示都具有重要的意义。

采用分段样条插值的半离散方法分析薄壁杆件

本文在文献[1]的基础上,提出一种基于势能原理的薄壁杆件的简化分析方法。该方法放弃了符拉索夫[2]关于沿杆横截面剪应变等于零或常数的假定,能很好地描述剪力滞后现象。杆横截面的纵向位移采用分段三次样条插值,通过变分原理,得到一组常微分方程及相应的自然边界条件。纵向位移沿杆长的分布,则可由解上述微分方程组得到一个闭合解。本方法适用于任意形式截面的薄壁杆件分析。算例表明了本方法的灵活性和精度及快速收敛的性能。

低可探测机身参数化造型与优化

为提高低可探测机身外形造型效率,在概念设计中针对典型机身剖面研究了参数化造型方法.定义了若干设计参数对B样条的控制顶点进行调整,从而用单条B样条表示出机身和座舱盖的典型剖面,包括尖劈及凹凸曲线等.以此为基础,构造了一系列参数化剖面曲线模板,调整选用模板的参数生成机身各站位处外形,从而实现了机身快速造型.最后,利用提出的方法建立了两种隐身飞机概念方案的外形,并以侧向雷达散射截面为目标分别进行了优化,验证了该方法在机身外形优化中的有效性.

三次B样条在隧道断面拟合中的应用研究

在研究已有隧道断面拟合方法不足的基础上,鉴于三次B样条灵活的独特优势,对圆弧型隧道和直墙型隧道断面分别采用三次样条和三次B样条进行拟合,并通过求取拟合曲线上点到标准断面曲线的距离对拟合效果进行评价。在Matlab7.0平台上编程实现上述过程,对样条拟合效果进行评价,结果表明,对于直墙型存在突变点类型的曲线,三次B样条曲线相对于三次样条曲线拟合效果更好。

基于点云的地铁隧道断面精确拟合与形变分析

针对三维激光扫描技术应用于地铁圆形、马蹄形等不同形状的隧道断面难以精确拟合和形变分析问题,提出了一种基于三次B样条曲线的隧道断面拟合分析方法,首先利用三次B样条曲线对断面进行拟合;然后根据拟合曲线提取断面特定点,实现断面形变分析。对某段地铁隧道点云数据进行断面分析表明,该方法可以快速准确地分析隧道断面的形变信息。

用B样条曲面构建纱线三维模型的研究(Ⅰ):具有不同截面的三维纱线模型的构造

为了构建具有多种截面的三维纱线通用模型,探讨了用B样条曲线近似设计圆形、椭圆形、跑道形、凸透镜形、矩形和碗形等纱线截面的方法,在此基础上用B样条曲面装配多段纱线,构造出同一根纱线可以有多种不同截面类型的三维模型。

准均匀B样条的插补算法及段间过渡研究

主要研究了一种基于完整准均匀B样条的直接插补算法。首先用差分法预估曲线参数,并用自适应调整参数和步长的方法对预估的参数进行调整以满足步长恒定或弓高误差的要求。接着着重讨论了这种基于准均匀B样条曲线插补算法的参数方程的选择和段间过渡问题。因为B样条曲线是有多段曲线拟合而成的,插补计算时段间的平滑过渡是十分重要的。最后用程序实现了插补算法,并给出了程序的测试结果。

B样条曲面技术构建单纱模型的改进

在用B样条曲面构造具有不同截面的纱线三维模型基础上,对各个截面加上若干个随机凹凸扰动,并将各个截面的凹凸扰动点沿边缘按照"凸起扰动点对应下一个凸起扰动点,凹下扰动点对应下一个凹下扰动点,循环移位"的方式一一对应,构成纱线的B样条曲面网格,使得任意截面的纱线表面都可以产生很好的捻度效应并保持纱线轮廓基本不变。对于截面边缘的凹凸进行消峰或填平,使得纱线具有纤维内外转移的效果。用更细小的B样条曲面能模拟出纱线的毛羽,其长短、走向可通过设计控制点的位置加以控制。

冷滚轧滚轮设计理论及实验修正

通过对渐开线花键冷轧加工机床及工艺的分析 ,建立了滚轧轮设计的数学模型 ,用范成法解决了采用成形法设计轮廓不准的缺陷 ,并得到了实际验证。针对材料的弹塑性变形 ,通过对加工零件的误差测量 ,基于实验数据 ,反映到滚轧轮坐标系中 ,得到滚轧轮廓的修正量 ,使滚轧的花键齿形更接近于理想齿形 ,精度和寿命都得到进一步提高 ,实现了高精度花键轴的冷轧加工。

基于计算机辅助测量的隧道断面测量新方法

介绍了如何将三次参数样条插值法运用到铁路隧道断面轮廓曲线拟合的过程,及如何计算出轮廓曲线的数学表达式,并利用所求方程,对隧道断面面积进行计算,实现了其与标准隧道断面的比较,计算出了实际断面的超、欠挖面积和体积。在算法基础上,设计开发出一个应用系统———计算机辅助隧道断面测量系统,通过实验验证了该方法的正确性。这一方法的应用,将断面量测与洞室位移监测相结合,实现了隧道断面测量的数字化,改进了传统隧道断面的验收工作,降低了其外业难度,提高了测量精度。

平均断面法计算渠道土方量的本质缺陷及改进

对传统的渠道土方计算使用的平均断面法进行了详细分析。针对该方法的本质缺陷,提出了运用二次B-样条函数拟合渠道填方或挖方断面面积函数,再结合样条积分公式来计算土方量的渠道土方计算方法,并通过实例对该算法的实用性及优越性进行了说明。

利用切片法仿真模拟井眼轨迹的三维可视化

论述了基于井筒切片技术的三维井眼轨迹软件在WPF中的设计思路与实现过程。首先采用三次样条插值法模拟井筒轨迹曲线,然后构建井筒截面切片,最后依次连接各切片并对连接处作贴图渲染处理。可利用导入的参数绘出三维井眼轨迹图,还可利用鼠标操作来实现对三维图形的缩放和视角变换等功能。油气井井眼轨迹的三维可视化以一种直观、逼真的效果呈现给工程技术人员,使其摆脱了抽象和枯燥的井眼数据的束缚,可以更好地解决钻井过程中遇到的各种技术难题。现场数据的测试结果表明,软件能较为精确地反映井下状况,并且操作简便,符合钻井作业的实际需求。

最短二次样条插值研究

样条技术在计算机辅助设计,计算机辅助制造,和计算机图形系统得到了广泛应用。分析了二次样条函数插值的条件,给出了其中一种边值条件二次样条插值的求解方法。在分析了样条函数插值基础上,提出最短二次样条插值问题,并提出用黄金分割法解决该问题。最后给出了实例来说明求解方法。

非对称断面型材成型有限条模拟与可视化研究

以基于U.L.法的弹塑性大变形样条有限条方法为理论基础,建立了体现辊弯成型特点的流动模型,针对非对称断面型材特点改变了边界处理的条件,引入并充分利用了计算机图形处理手段,实现了基于OOP的辊弯成型过程可视化模拟并形成了稳定系统。以一种非对称断面型材成型为例,对其进行了全流程的仿真计算,给出了模拟的图形结果并进行了分析。

三次样条函数在树干材积测算中的应用

主要介绍了三次样条函数拟合树干曲线测定树干材积的方法。以水杉的实测资料作为算例,与常规的区分求积方法进行比较分析,结果表明:当采用2m区分段区分求积时,在不增加区分段数(不增加额外的外业工作量)情况下三次样条函数区分求积法,要好于中央断面积区分求积法,采用三次样条函数区分求积法测算树干材积能有效地提高求积精度,具有较好的应用价值。

用B样条曲线构造几何物体模型的方法

根据Ｂ样条曲线原理，提出了先用若干个截平面去切割几何物体，得到一组与几何物体轮廓线相交的点。根据这些点，再用Ｂ样条曲线去构造几何物体的近似轮廓线，从而得到几何物体模型。该方法方便、精确，便于在计算机几何造型系统中应用。