基于变尺度混沌算法的曲面品质优化

曲面品质优化是曲面重构中的常见问题,在航空航天和汽车等高端产品设计中,如果要求重构的曲面间具有高阶连续性,往往需要进行大量的优化工作。为了便捷地得到光滑的高品质曲面,提出一种基于变尺度混沌算法的曲面品质优化方法。引入可调参数,在与邻接面NURBS曲面片一阶连续条件下,可以灵活调整多个参数值对目标面进行变形操作;建立变尺度混沌优化的数学模型,计算出可调参数组的最优解,得到相对原曲面变形量最小的高品质曲面。通过案例分析验证了所提方法的鲁棒性和实用性。对优化后的曲面进行光影分析,结果表明:所提方法可以在保证曲面品质的同时,提高曲面重构的效率。

曲面品质分析方法研究

在对目前所有的曲面品质分析方法进行分类的基础上,详细介绍了各种方法的思路、原理和计算过程,并分析了基于一阶微分曲线的分析方法之间的内在联系。最后,通过实例对最常用的反射线法、等照度线法和高亮线法的曲面品质分析过程进行了详细阐述,这些方法证明能对曲面品质进行有效的分析。

曲面重构中曲面品质评价方法及应用

介绍了曲面光顺性的概念以及曲面光顺的判断准则,并在此基础上对曲面重构过程中常用的曲面光顺评价方法的原理和特点进行了论述。介绍了目前广泛使用的反向工程软件Im ageware及其曲面光顺评价模块,并结合该软件的一些常用的曲面光顺评价方法进行举例说明。

面向曲面品质分析的极限反射法

结合反射线法和高亮线法各自的优缺点,通过对反射线法和高亮线法的简化及改进,提出了面向曲面品质分析的极限反射法。该方法将视点和光源向无穷远处映射,使得视点和光源能够用单位方向矢量v和a唯一确定,从而消除了视点及光源的选取对反射线生成的影响,同时继承了高亮线法计算效率高的特点,能够在现有硬件条件下实现曲面品质分析的交互操作。平面直线光源对应于极限反射线法,平面圆形光源对应于极限反射圆法。最后给出了极限反射法的具体例子。实例表明:极限反射法是一种理想的曲面品质检查方法。

曲面品质分析的可视化后置处理技术

曲面品质分析结果的可视化显示是实现对自由曲面设计质量进行评估的关键。目前,国内还无文章系统地阐述这种技术。笔者提出了一套较完整的自由曲面品质分析的后置处理方法,实现了下列曲面品质分析曲面曲率图,等反射线,高亮线,等照度线。该方法的主要特点是用统一的方式处理边界、非边界等值点,闭合、开等值线,同一场量值对应的多条等值线,单、多个曲面的等值线生成,算法简单实用;对前置处理产生的曲面一次离散三角片中有等值线通过的,依据等值线段对该三角片进行二次离散处理,能较好地消减曲面一次离散三角片链显示颜色云图中的颜色过渡处的走样,锯齿,具有较好的效率和效果。

曲面品质分析中反射线算法优化

反射线法目前在曲面品质分析领域广泛应用。针对现有反射线算法效率低下,反射线易失真和基准光源相关性太强等缺陷,通过优化距离函数模型,提出以入射光线与光源平面交点至基准光源线距离作为构建距离曲面的基础,确保了反射线法的准确性和基准光源无关性,根据等值线算法,优化了网格曲面上反射点分类追踪算法,并通过计算机编程实现了反射线的高效生成,通过若干分析实例验证了新算法的优越性,说明了该反射线优化算法可作为分析曲面品质的有效工具。

基于光片模型高光线法的曲面品质评价

提出了曲面品质评价分析的光片模型高光线法。该方法的基本原理是:首先从光柱中切出一片包含轴心线的光片来代替光柱,使所有光线都位于一个光源平面内;然后根据本文提出的相应于光片模型的距离函数计算公式,通过使距离曲面与不同的平面求交,得到一系列曲面上的高光点;最后,采用三次Hermite插值方法,拟合出通过这些点的连续高光线簇。实例表明:光片模型高光线法克服了光柱模型高光线法中高光线与基准光线相关,以及评价结果不能很好地反映曲面上曲率变化较剧烈区域光顺性的不足。另外,该方法运行效率较高,是一种较为理想的曲面品质评价方法。

面向曲面品质分析的高光曲率线法

高光线法在曲面品质分析领域广泛应用。针对高光线法信息单调的缺陷,首先探讨了三角网格曲面上高光线的生成原理,优化了曲面特征点法矢量算法,给出了更为高效的高光点追踪算法,引入NURBS插值曲线反算法用于计算高光线。由此提出了一种曲面品质分析新方法一高光曲率线法。最后通过高光曲率线法的分析实例,验证文中所提出新算法在曲面品质分析上的优越性。

基于ICEM SURF的汽车造型A级曲面设计研究

汽车外观“颜值”已成为体现量产车产品力的第一要素,A级曲面是汽车造型设计的终端环节。基于ICEM SURF软件,通过实际案例分析了A级曲面中主曲面和过渡曲面的设计方法,并对A级曲面品质控制与评价策略以及工程条件对A级曲面设计的影响两个方面进行深入探讨,总结出适用于现代特色汽车造型A级曲面模型的设计与评价方法。

基于ICEM surf的汽车A级曲面评价方法

介绍了基于ICEM surf软件的汽车A级曲面评价方法。以某车型为例,分析了造型特征的一致性、特征线的光顺性等影响汽车整体造型的主要因素,以及控制点排布、几何连续性、高光、曲率梳等影响曲面品质的主要因素,并且对影响汽车A级曲面品质的各因素的内在成因及外在表现进行了剖析。该评价方法能够对汽车A级曲面的品质起到很好的控制作用。

基于弧长参数的高光线求解算法

给出了一种基于高光线弧长参数的求解高光线新算法。把传统的通过求解曲面与平面的交线来获取高光线的方法,转变为通过求解一阶常微分方程组初值问题,提高了算法效率。利用MATLAB中的ODE45函数进行了新算法的具体计算。最后,还给出了验证该算法有效性的实例,并对算法效率作了分析。