面向三维地质建模的三维GIS软件中曲面表达与拓扑关系

讨论了面向地质勘探的地下真三维GIS软件研发中的曲面表达与三维拓扑关系。指出采用光顺拼接的高次三角曲面拟合技术对地质曲面进行精细表达在地质建模中具有重要意义,给出了自研软件"地质工程师三维助手"的曲面精细表达实现方法以及自适应曲面精细表达的思路;提出在曲面表达的3种方式(DEM、TIN、等高线)中,最受欢迎的是等高线方式的观点;对地下三维建模的拓扑关系与CAGD的拓扑关系进行了比较,并从地理信息空间模式的边界、余边界概念对三维拓扑关系进行了重新审视。

面向三维地质建模的三维GIS软件中曲面表达与拓扑关系

相对于CAD以及正统的三维GIS来说,地质三维建模有很大的不同。需克服很多技术困难。本文面向地质勘探,采用光顺拼接的高次三角曲面拟合技术,对地下真三维GIS软件开发中的曲面表达与三维拓扑关系进行了分析,给出了自研软件"地质工程师三维助手"的曲面精细表达实现方法,指出了在地质建模中,精细表达的重要意义,并给出了适应精细表达的思路。同时,对地下三维建模的拓扑关系与GAGD的拓扑关系进行了比较,提出了曲面表达的三种方式中,哪种观点最受欢迎。另外,重新审视了三维拓扑关系中地理信息空间边界、余边界概念的影响。

非正交五轴数控机床曲面加工误差补偿研究

针对复杂曲面无法直接在数控机床中实现精加工问题,基于多体系统理论建立非正交五轴数控机床运动误差模型,该模型包含了五轴数控机床的静态误差和动态误差共计45项几何误差。同时将nurbs曲面重构技术运用到待加工曲面的数学表征中,通过三坐标测量机采集到曲面型值点后,通过曲面重构技术获得机床加工时所需的插值点坐标。最后结合数控机床精加工条件进行数控指令修正,能够达到误差补偿效果,一方面实现了复杂曲面加工同时又满足了其加工精度要求。

基于MATLAB的船体三维曲面外板展开与精度控制

目前船厂生产设计软件(如Tribon、SPD等)对于三维曲面船体外板展开主要采用模拟手工放样的方法,生成的外板加工数据精度不高,需提供一定的余量。文章通过MATLAB语言,对船体外板的型值点阵数据进行曲面拟合形成网格曲面,提出“小曲面三角形网格”的数学方法进行展开,并通过加密插值曲面网格控制点来提高展开精度,对展开的缝隙和重叠区域模拟外板加工过程进行收缩与延展,生成无缝隙重叠的AutoCAD展开图形。并以规则的马鞍形外板为例,验证了本程序对外板表达与展开的准确性。

基于小波理论的多重分辨率的曲面构造(英文)

高精度、非接触式的激光数字扫描仪的诞生 ,使得人们能非常方便地获得高细节的物体形状。这种物体是以非结构化和浓密的网格存储在计算机中的。为了在科学、工程、艺术等领域有效地应用这种物体 ,需要建立物体在计算机中有效表达形式。基于小波分析的多重分辨率的曲面构造能担任这种任务。细分连接 (subdivision connection)的小波函数的构造需要我们把曲面参数化到一个简单的复合形域中。在这篇文章中 ,我们从微分几何的测地极映射观点出发 ,提出用快速的形状保持的参数化方法有效地建立具有多重分辨率的物体曲面形状。同前面的方法相比 ,我们的构造过程可以节约大量的计算时间且维持良好的物体曲面形状。

Tripod并联机器人工作空间完全解析与实验验证

针对Tripod并联机器人工作空间一般用数值搜索方法研究,难以给出边界曲面准确表达的问题,提出一种曲面扫略分析与机械结构形位分析结合的方法来解析Tripod并联机器人的工作空间。以正逆解的算法为基础,得到并联机器人各单开链扫略空间范围及其包络曲面表达式,用三维软件布尔运算得出各支链公共的工作空间,在考虑虎克铰约束和杆件干涉的情况下,再依据机械结构形位分析得到机器人实际工作空间及边界曲面表达式,并对工作空间的奇异性进行了分析。通过三坐标测量仪器测出实际的工作空间与理论分析解析出来的空间进行对比来验证解析方法的正确性,从而为机器人机械结构参数设计和工作空间计算奠定基础。