基于优化控制点监测的Laplace变形曲面复现

针对装配过程中曲面变形检测工程强度大、处理过程繁琐等问题,提出一种基于优化控制点监测的Laplace曲面复现技术。首先,按照约束方式不同对构件进行模型简化,通过对简化模型挠曲线定性分析进行控制点点位布设和间距优化;其次,通过以质心为基准按长度等比例映射在源模型和现实变形构件之间建立关系,以确定源模型上对应的控制点坐标;在此基础上对曲面进行Laplace变形,以达到复现曲面能够切实反映真实变形构件的目的。通过实验从一般尺寸规则曲面推广到以机翼为代表的大尺寸复杂曲面,其重建精度93%可控制在0.1 mm以内,能切实反映构件实际变形,在实际应用中具有重要的工程指导意义。

计算Laplace网格变形的三维模型配准

针对非刚性变形的模型间的配准问题,提出了一种结合骨架子空间变形技术和Laplace网格变形的配准方法。对源模型和目标模型执行迭代最近点算法使两模型姿态相同的部分对齐;采用骨架子空间变形技术计算Laplace网格变形所需要的控制点;通过执行Laplace网格变形对源模型进行非刚性变形并使其与目标模型完全对齐,实现配准。实验结果表明:本文算法可以实现较大尺度变形的模型间的配准,不仅适用于两个姿态不同的完整模型,也适用于姿态不同的整体与部分模型间的配准。