基于几何材质约束优化的图像三维雕刻化算法

现有三维雕刻模型生成研究中注重模型网格的生成,而少涉及雕刻材质生成。本文结合现实中雕刻作品的制作步骤,以及雕刻作品中细节的表现手法,提出通过分离雕刻模型主体与材质的方式优化雕刻模型的生成。利用雕刻模型的材质部分表现雕刻的细节,对三维网格部分生成后进行优化以减小生成模型的数据量。实验结果表明,可根据文物拓片和线稿图像,生成细节表现更加丰富且数据量更小的三维雕刻模型。

基于三维扫描和三维雕刻技术的岩石结构面原状重构方法及其力学特性

为了客观重复制作与原岩结构面的岩性、表面形态和力学性质完全一致的试样,集成三维扫描和三维雕刻技术,提出了原岩结构面试样重构新方法。采用该方法制作了具有相同表面形态的大理岩结构面试样,开展了不同法向力下的直剪试验,并采用声发射技术对结构面剪切破坏过程进行了监测。结果表明:重构结构面试样与原始结构面试样具有高度相似性;结构面剪应力-剪切位移曲线可分为两类:剪胀滑移型和剪断跌落型;剪切破坏后结构面可明显地划分为两个区域:剪胀脱开区和剪断磨损区;提出了结构面剪切强度新公式,理论公式与试验结果更接近;结构面剪切过程中剪应力、能量率、计数、撞击率随时间的变化规律具有较好的一致性,声发射定位位置与剪切过程中结构面损伤破坏区域基本吻合。

Al_2O_3陶瓷的激光三维雕刻实验研究

基于激光三维雕刻对单层雕刻深度的工艺需求,采用不同雕刻工艺参数对A l2O3陶瓷进行雕刻实验。详细分析了工艺参数对单层雕刻深度、雕刻质量的影响以及激光雕刻陶瓷的机理,并建立起激光雕刻深度的数学模型。当激光输出功率为12.2A、重复频率为2kHz、激光扫描速度为25mm/s时,陶瓷试样的单层雕刻深度最接近0.1mm,同时获得较高的雕刻质量。利用实验中获得的参数数据进行了三维实体的雕刻并给出了应用实例。结果表明,分层成形原理可以应用于激光雕刻领域,三维雕刻系统能够在陶瓷表面直接加工真正的三维图形。

激光三维雕刻中实时切片算法研究

如何对三维模型进行快速切片一直是分层制造的关键技术,分析对比两类切片方式,基于格式通用性、操纵灵活性及数据处理快速性方面考虑,选择STL文件作为该系统与三维造型软件的接口规范。从实时切片角度出发,在充分分析STL文件格式的基础上,提出STL模型拓扑快速重建的算法思想。通过预先为模型建立点表及邻接边表,实现模型的实时切片。该切片算法已经应用于激光三维雕刻系统,结果表明,算法快速稳定。最后给出了一个三维雕刻实例。

激光三维雕刻中扫描算法的研究

采用分层制造原理研究激光三维雕刻技术。在对现有激光扫描方式进行分析的基础上,从算法实现的难易程度、扫描效率及对硬件性能的要求等方面综合考虑,确定将直线扫描作为激光三维雕刻的扫描方式。给出了激光三维雕刻中直线扫描的原理,详述了扫描线生成算法并实现阴刻及阳刻扫描。针对直线扫描中存在的不足,提出并实现了一种新的直线扫描算法。应用结果表明,该算法稳定可靠、效率高,完全满足激光三维雕刻中的扫描需求。

基于Windows2000的激光三维雕刻控制系统

开发了基于 Windows2000的激光三维雕刻控制系统。给出了该系统的工作原理,并对决定控制系统性能的硬件结构、软件设计作了详细分析。实验应用结果表明系统运行可靠,达到精度要求,软硬件易于扩展。

塑模商标图案智能三维雕刻系统

设计一套由三菱Q系列PLC、伺服驱动器、伺服电机、变频器等组成的智能三维雕刻系统。针对产品塑模包装上的商标或图案进行按需定制及雕刻,可进行自动操作模式或手动操作模式并采用最优路径雕出用户需要的图案,满足不同用户的需求。并利用红外感应模块识别货品到位信号,设计推送机构,进行快速出入货,提高工作效率,形成智能雕刻过程。

一种新的激光三维雕刻技术研究

文章提出了一种新的激光三维雕刻技术,阐述了其雕刻原理,并探讨了利用CATIA软件获取雕刻过程中所需点云数据和正投影图形两个关键文件的方法,最后通过实例验证这种新技术的可行性。

塔里木盆地深层岩溶缝洞型储层三维雕刻“五步法”定量描述技术研究与应用

近年来,塔里木盆地碳酸盐岩领域取得了丰富的油气成果,尤其是盆地北部深层奥陶系岩溶缝洞型油藏资源量巨大,为准确认识、评价、管理该类型油藏,应用物探手段对储层的精细刻画以及准确合理的对产量、储量的量化描述十分重要。前期对于岩溶缝洞性油藏的量化描述,大多基于二维(平面)范畴,本文讲述的描述方法重点基于高精度采集三维地震资料、实钻井资料及生产动态数据,动静结合,利用属性表征地震相、相控反演确定储层、孔隙度关系式建立地质—地震桥梁,最终以三维空间雕刻的三维范畴来描述和量化地质体。此方法能够有效刻画及求取岩溶缝洞型储层中洞、孔、缝三类储空间的几何形态和有效体积数值,达到该类储层的准确定量化描述。目前,此技术应用于塔里木盆地深层碳酸盐岩缝洞型储层量化描述标准的建立及储量计算方案的编制效果较好,有望实现碳酸盐岩溶缝洞型储层量化描述技术的进步。

基于规则点云数据的三维雕刻曲面建模方法的研究

文章提出了一种三维雕刻曲面建模方法,按照相邻扫描层点数据的位置关系,将点云数据进行三角网格划分,并用单位法矢量方向的判别方法。从而生成CAD软件可接受的STL格式三维雕刻曲面模型,为CAM数控加工或者快速成型提供标准接口的源头CAD数据。

基于Pro/E的虚拟样机技术在三维雕刻机设计中的应用

以Pro/E软件为基础,介绍虚拟样机技术在三维雕刻机设计与开发中的应用。在虚拟仿真环境中,建立三维模型,进行运动学仿真和结构参数优化分析,根据结果对虚拟样机的结构设计做出进一步研究。

基于线画图案的三维模型雕刻

基于二维线画图案,提出了一种三维模型表面雕刻方法,实现了简单模型表面复杂线画图案的雕刻.首先对用户输入的二维线画图通过边缘收缩操作提取线条中心线,并将其作为雕刻轮廓线;然后对待雕刻的三维模型进行参数化,将二维雕刻轮廓线离散化并借助参数化映射为三维模型上的离散雕刻线条;再计算模型待雕刻区域上的顶点到三维模型上的离散雕刻线条的距离,对于距离小于特定阈值的雕刻顶点,根据雕刻函数确定顶点平移距离;最后对雕刻顶点沿顶点法向进行平移,得到三维模型的雕刻效果.实验结果表明,该方法能够方便、高效地实现简单三维模型表面的复杂线画图案雕刻效果.

基于手绘线条的三维模型雕刻

为了生成复杂模型表面的几何纹理,提出一种三维模型的高效雕刻方法.首先根据用户交互方式生成手绘线条,通过曲线细化操作确定手绘曲线经过的三维模型表面边点,并去除手绘曲线经过的模型三角面片,将去除部分经三角剖分成小三角面片之后再插入到原始模型中;然后计算三维模型上的顶点到手绘线条集的距离,确定三维模型上与手绘曲线集的距离小于等于特定纹理宽度的顶点,并根据用户选取的轮廓函数计算顶点平移距离以及平移方向;最后对三维模型上手绘线条附近的顶点进行平移,得到模型的雕刻效果.实验结果表明,该方法能够方便、高效地实现三维模型表面的线条雕刻效果.

基于CorelDraw软件三维并联数控雕刻机译码实现

以3-HSS构型的三维并联数控雕刻机为研究对象,研究其数控系统基于CorelDraw软件的译码实现的方法,其原理是利用CorelDraw软件生成加工程序文件,再由并联数控系统的译码模块对该文件进行译码,由并联雕刻机完成加工任务.采用该种方法减轻了程序员编写复杂加工程序的负担,容易实现复杂加工任务的编程和译码,可以大大提高编程的效率和加工质量,便于三维并联数控雕刻机的广泛应用.通过联机调试,实现了正确的加工轨迹,验证了本文数控系统的正确性和可行性.

基于三角网切片及碰撞检测的工业机器人三维头像雕刻

研究模型三角网的截面求交算法(包括水平切片、径向切片等),获得模型表面不同方向上的凸凹信息,便于刀具姿态的自动调整.以水平截交线与模型点集的最小包容圆为内、外边界,通过内边界向外均匀偏置获得层切刀轨,并将违反边界约束的点映射到包容圆上.在此基础上,提取出模型正面加工轨迹,根据偏置序号大的轨迹优先加工、偏置序号相同的轨迹从上往下加工的原则,确定一种Zigzag型加工路线.基于OpenGL图形引擎,建立新松SR6C型工业机器人的仿真平台,对生成的轨迹进行仿真,并利用石膏进行实际加工验证.结果表明,所生成的加工轨迹能够避免碰撞的发生,加工成品较好地再现了虚拟模型.

三维数控雕刻机CAD/CAM多功能研究及其应用

为克服传统数控雕刻机加工复杂二次曲线时用大量直线或圆弧拟合所导致的拟合误差,研究设计了基于PC+PCI-1750控制卡的开放式三维雕刻机数控系统,开发了能直接进行直线、圆弧、椭圆、抛物线、双曲线插补的差分插补控制程序,并用MasterCAM和差分插补理论研究开发了汉字、复杂三维图形的三维数控雕刻机控制系统,使得加工任意二次曲线、汉字和复杂三维图形的插补程序简捷统一,加工二次曲线的程序段极大减少,有利于提高加工质量,试验加工效果很好。

基于DSP三维电脑雕刻机控制系统的设计

介绍了三维电脑雕刻系统的组成及工作原理 ,设计了一种用 TMS32 0 VC5 4 0 2 DSP作为控制器的方法 ,使之满足高速及高精度控制的需要 .并且 ,简要地介绍了

走滑断裂带储层三维刻画及断储关系研究——以顺北5号断裂带为例

顺北5号断裂带位于塔里木盆地顺托果勒低隆,以奥陶系碳酸盐岩储层为主,是当前顺北油田勘探开发领域的热点。研究不同应力段断裂发育特征及断储关系,对于聚焦高产目标具有重要意义。利用三维雕刻技术对顺北5号走滑断裂带挤压隆升段、拉分下降段和平移走滑段三种类型断控储集体进行精细化描述,进而确定了不同应力段断储关系。挤压隆升段同相轴错段明显,断裂结构呈正花状并伴有串珠强反射,断裂带储集体紧邻最大主断面两侧发育。拉分下降段同相轴明显下凹,下凹位置表现出内幕串珠及杂乱弱反射等地震响应特征,意味有利储层发育。平移走滑段断裂储集体发育较差,且连续性差。

基于手绘线条的三维模型雕刻探讨

基于手绘线条的三维模型雕刻方法主要是为了生成较为复杂模型表面的几何纹理,其中手绘线条的生成则主要是通过用户交互方式得到,其内部原理操作与一般雕刻方式相比较为简单,且效果良好.鉴于此,本文主要分析基于手绘线条的三维模型雕刻原理和相关的算法流程.

基于Artcut文字数控雕刻加工技术的研究

Artcut软件提供了多种雕刻路径生成方式,主要包括雕刻、切割、钻孔和影像雕刻等四大类.而在文字加工技术中,主要是利用雕刻和切割两种方式,其中雕刻又分为二维雕刻和三维雕刻两种.利用Artcut,结合实际加工,重点探讨雕刻和切割两种加工方式在文字加工技术中的应用和区别.