基于新型Gregory三角面片的G^1连续曲面拼接

为有效解决构造光滑曲面的三角网格插值问题,将Gregory四边形面片的易控性嫁接到Bézier三角面片上,提出一种新型双三次Gregory三角面片的插值模型。因为公共边界处的G1连续仅取决于2个相邻三角面片的控制点或向量,而无其它连续性限制,所以,该方法可有效消除使用Gregory四边形面片时需分割三角域产生的扭曲现象。实验结果表明,使用该模型对给定的三角网格进行插值,总能生成G1连续的光滑曲面。

一种基于三角形面片模型的二维纹理贴图方法

对三维几何模型进行纹理贴图 ,是三维建模软件开发的一项重要内容。本文给出了一种基于三角面片模型的二维纹理贴图算法 ,该算法允许用户选择模型的贴图范围 ,自动生成模型的纹理坐标。试验表明 。

基于包围盒和三角面片的碰撞检测优化算法

通过将碰撞干涉检测优化为粗检测和精检测两部分,粗检测采用改进的OBB层次包围盒算法,精检测采用基于三角形面片相交检测的优化算法,在保证运算精度的情况下提高碰撞检测速度。粗检测部分通过改进构造OBB层次包围盒的算法,在提高包围盒紧密性的同时改善包围盒树的存储结构;精检测部分通过运用一种基于三角形面片相交检测的优化算法,减少了算法总的计算量及所需变量数目,从而提高了系统的实时性。最后进行仿真测试,结果证明检测速度明显提高。

统一于三角面片的可靠多面体布尔集合运算

提出一种可靠的多面体布尔集合运算方案。可靠性的获得是建立在多面体的三角面片表示基础之上。基于这种统一的表示,本文给出了简洁的几何元素位置关系的判断方法以及获得一致性的完备推理规则。测试实例表明,只要参加集合运算的多面体不是病态的,该方案均能得出合理的运算结果。

齿轮滚刀三角面片集模型的建立及分析

为检验CNC齿轮测量中心中滚刀测量程序的正确性,针对虚拟齿轮测量中心的测量需求,建立了理论准确的齿轮滚刀三角面片集模型.根据滚刀的加工原理.根据滚刀的加工原理,提出了一种滚刀齿面方程的建立方法,以阿基米德滚刀为例,推导了铲背面的方程,求出了理论准确的齿面离散数据点,构建了铲背面的三角面片集模型.研究结果表明:齿轮滚刀铲背面上任一点,都落在以切削刃上对应一点为起点的铲背曲线上,通过求解切削刃和铲背曲线,可求出铲背面上任一点;通过控制各齿面在相接处共用同一组数据点,可实现各三角面片集之间的无缝连接.

一种基于散列函数的三角面片拓扑快速建立算法

在三维GIS系统中经常要处理一些复杂的对象，当用三角面片来近似表达真实对象时，为了有效地对三角形进行各种处理，往往需要建立三角面片之间的拓扑关系。针对这一问题，文章提出了一种基于散列函数的快速三角面片拓扑关系建立的算法。

三角面片模型中几何特征的提取

虚拟设计中采用的是由三角面片表示的产品模型 ,虽然三角面片模型能很好地满足VR实时性的要求 ,但三角面片模型损失了模型的几何信息和拓扑信息 ,使得虚拟设计中的产品模型不能直接用于后续产品的详细设计。提出的由虚拟模型到CAD模型的提取算法可以很好地解决这一矛盾。该算法首先对模型进行切片 ,然后提取个切片中模型的边界点 ,根据这些边界点和三角面片的顶点重构模型的边界 ,再进一步形成模型的拓扑结构。在边界信息的基础上拟合模型的表面 。

用规则立方体网格分类索引牙颌表面的大规模散乱三角面片

针对牙颌模型的特种激光测量方法 ,提出了通过规则的立方体网格对大规模散乱三角面片进行分类索引的算法 该算法计算效率高 ,存储开销小 研究成果可以用于处理比较有规律的扫描数据样本 。

三角面片点云数据处理的研究与应用

点云数据转换成灰值图时,对每个像素点周边邻域内的点云进行计算从而估计出该像素点的像素值,但其效率和精度较低。针对上述问题,首先对点云数据进行多视图拼接和滤波处理,然后提出利用三角面片法对点云数据进行处理,将文件头和三角形面片信息分成两部分进行存储,最后,提出在知道坐标原点的位置以及两个基本平面的法向向量值的情况下,进行点云的位置变换的算法。实验证明,提出的三角面片方法可以提高STL文件解析的数量,提出的点云位置变换算法将点云位置变换到加工时所需的坐标系,从而提高数据处理的效率和精度。

基于CGAL的点云三角面片重构

点云的三角面片重构是曲面重构的基础,通过三角面片重构可得到离散点的邻接关系,这些邻接关系为曲面拟合提供必要的信息。介绍了一个功能强大的计算几何库CGAL,并利用它完成对面模型的点云三角面片重构和体模型的点云三角面片重构。

增材制造中STL模型三角面片法向量自适应分层算法研究

本文提出了增材制造技术中STL模型三角面片法向量自适应分层新算法。该方法寻找与层厚t相交的三角面片的最小法向量,应用三维模型体素中x-y分辨率和STL模型中三角面片法向量与制造方向间夹角变化关系,实现STL模型的自适应分层。用此方法分层,减少了分层参数处理的复杂性,使自适应分层变得更加简单且易实现,得到的分层厚度值更加准确。由于自适应分层是在允许的误差范围内得到的分层厚度,因此在STL模型轮廓变化明显的区域分层更加精细。

渐开螺旋面的数字化曲面及其计量特征

真实齿面的数字化重建是虚拟仿真与测量的重要基础,提出了基于几何线特征的渐开线齿轮齿面的数字化曲面构造方法,根据渐开线齿轮齿面的渐开线、螺旋线和接触线三条特征线之间的相交关系划分齿面网格点,分别构造出三角面片组成的渐开螺旋面和双三次NURBS渐开线螺旋面。与三角面片集拟合得到的曲面进行面型拟合特征与拟合精度、特征线拟合特征与拟合精度的比对分析、特征线拟合精度与光顺性的分析计算。分析结果表明,两种数字化曲面具有明显不一样的特征,NURBS渐开螺旋面具有良好的精度和光顺性。

基于三角面片法矢量的适应性分层算法

等层厚层切法数控铣削是复杂曲面粗加工和半精加工的主要方法之一,但实际的切削实验表明所加工的工件在水平面附近的切削余量分布不均,而目前的分层方法都不能很好地解决这一问题。提出了一种基于面片法矢量以及面片组面积阈值准则的适应性分层算法。新算法通过面片法矢量检测出可能发生局部欠切的部位,并以高度值对面片分组,根据阈值准则确定曲面上大水平面的高度值,进一步结合给定的分层厚度确定分层高度,然后在所得到的分层高度进行分层。新算法能够根据工件模型,适应性地确定分层平面的高度,实验证明应用所提出的算法法规划的分层切削路径解决了前述的问题。

面向层积成形表面NC加工的STL三角面片连接及其均匀化

一、引言 快速原型(RP)技术主要是采用层积制造的原理来制造实体模型或者零件的,这不可避免地要产生表面阶梯效应,从而影响成形件的表面质量.RP技术与表面NC加工技术复合是解决这一问题的有效途径,因此需要建立与之适应的软件系统.其中生成面向表面NC加工的STL文件是其关键技术之一.

一种基于三角面片法线方向设计复杂异形模型自由曲面分型面的方法

提出一种基于复杂异形体模型三角面片法线方向设计异形分型面的方法,利用数字化三维模型构建三角面片模型的半边数据结构;计算所有三角面片法线方向,确定最佳拔模方向;根据三角面片法线方向与最佳拔模方向的空间关系,将各三角面片聚类并确定异形分型线,沿最佳拔模方向进行平移,得到复杂模型的异形分型模具。以人体胸骨模型的模具设计为例,计算人体胸骨模型的最佳拔模方向,设计异形分型线,获得胸骨模型的异形分型模具,并将该方法应用于人体其他器官模型。实验证明,该方法适应性强,能够快速确定异形分型面,具有重要的实用价值。

基于面片收缩操作LOD方法的应用研究

LOD技术有利于降低几何模型的复杂度,提高模型实时绘制的速度,是计算机图形学的一个重要研究课题。介绍了LOD技术的基本原理和复杂物体模型常用的简化方法,构建了三角形面片的权值计算公式,提出了一种基于面片收缩操作的LOD算法,应用脚本语言进行算法编程实现,最后论述了LOD技术的应用方法。实验结果表明,简化模型在复杂性大为降低的情况下,仍能保持良好的视觉效果。

基于三角面模型的虚拟轮廓铣削仿真研究

针对基于三角面片构建的带内腔毛坯模型,在轮廓铣削仿真时,由于在不完全被切除的三角面片中未被切除顶点的不移动,所造成被切削轮廓面不光顺的问题,提出了沿刀具切削包络面的法向,未被切除的顶点移动到包络面上的方法,解决了轮廓面不光顺的问题;而对于仿真铣削带内腔毛坯时,就内外表面如何关联的问题,首先提出了判断刀具进出模型内外表面的算法,然后给出了轮廓面与内腔面关联的方法,完善地解决了这一问题。基于本研究提出的方法,通过VirtoolsDev开发平台,对带内腔的三角面片模型,获得了具有光顺切削表面的仿真效果。同时,使得铣削仿真精度也得到了根本性的改善。

基于面片句柄图形对象的无网格法可视化研究

无网格法的离散粒子模型特性,对于实现从纳观、微观、介观和宏观的多尺度分析计算的无缝连接具有特别重大的意义。同时由于不需要网格划分,使得其在涉及网格畸变、网格重新划分的问题上较有限元法具有明显优势。但是无网格法的离散粒子模型特性也恰恰导致其数值计算结果的全域可视化表征遇到困难。为此提出采用Delaunay三角化方法将无网格法求解域中的离散点连接成背景三角形网格,将无网格法数值结果的云图生成问题转化为三角形面片句柄图形对象的创建问题来处理。基于Matlab的算例表明,利用低级绘图指令设置面片句柄图形对象的面与边颜色的线性插值模式,能够较采用高级绘图指令更快速地生成色彩过渡平滑的高质量无网格法数值结果云图。

基于三角网格的过渡曲面生成算法在牙齿正畸中的应用

针对牙齿正畸系统中牙套曲面生成问题,提出了一种基于三角网格的过渡曲面生成算法:牙齿矫正过程中平移和旋转操作都可能发生,因此网格分离和重叠的情形都会存在,为同时满足准确性和实时性要求,前者情形采用增加三角面片的方法,后者采用改变网格形状的方法.该算法直接简单,避免了大量计算,生成的过渡曲面自然光顺,适用于牙齿正畸较小范围的过渡曲面的生成.