基于广义基曲面参数化的N边域曲面重构

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江苏开放大学机械cadcam形成性作业1.

江苏开放大学形成性考核作业学号姓名课程代码110046课程名称机械CAD/CAM 评阅教师第 1 次任务共 4 次任务江苏开放大学第1章机械CAD/CAM概述※1. 什么是CAD，什么是CAE，什么是CAPP，什么是CAM，什么是CAD/CAM集成？答：CAD（Computer Aided Design 缩写）：是指设计人员以计算机为工具，运用自身的知识和经验，对产品或工程进行包括方案构思、总体设计、工程分析、图形编辑和技术文档整理等设计活动的总称，是一门多学科综合应用的技术。

CAE(Computer Aided Engineering)是指工程设计中的分析计算、分析仿真和结构优化。

用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。

CAPP（Computer Aided Process Planning 缩写）是指工艺人员根据产品设计结果进行产品的加工方法设计和制造过程设计。

将企业产品设计数据转换为产品制造数据的技术，通过这种计算机技术辅助工艺设计人员完成从毛坯到成品的设计。

CAPP系统的应用将为企业数据信息的集成打下坚实的基础。

CAM（Computer Aided Manufacturing缩写）是指计算机在制造领域有关应用的统称。

有广义和狭义之分。

广义CAM，一般是指利用计算机辅助完成从生产准备工作到产品制造过程中的直接和间接的各种活动。

包括工艺准备、生产作业计划、物流过程的运行控制、生产控制、质量控制等主要方面。

狭义CAM，通常指数控程序的编制。

包括刀具路线的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及后置处理和NC代码生成等。

CAD/CAM集成制造就是用CAD软件设计出零件模型，然后直接用CAM进行编程输出代码程序到机床中加工成为成品。

CAD/CAM 集成系统借助于工程数据库技术、网络通信技术、以及标准格式的产品数据接口技术，把分散于机型各异的各个CAD/CAM 模块高效、快捷地集成起来，实现软、硬件资源共享，保证整个系统内的信息流动畅通无阻。

三维CAD模型重构方法、过程及实例

三维CAD模型重构方法、过程和实例
特征的定义及表达
几何特征是几何造型的关键，他们对控制几何形体的形状有极为重要作用，同时几何特征之间还具有确定的几何约束关系。
因此，在产品模型的重构过程中，一个重要的目标就是还原这些特征以及他们之间的约束，得到一个优化的CAD模型，使孤立的曲面片转化成一个整体的几何模型。
三维CAD模型重构方法、过程和实例
输出匹配的文件格式
自动将点云数据转换为
多边形
Geomagic Studio
主要功能
快速减少多边形数目
(Decimate)
曲面分析 (公差分析等)
把多边形转换为曲面
三维CAD模型重构方法、过程和实例
Geomagic Studio软件工作流程如下图所示：
这和多数工业产品的设计意图相符合。可有效解决产品的装配对齐、造型的对称等问题，进而减小误差，提高产品质量。
三维CAD模型重构方法、过程和实例
约束的定义、分类及表达
逆向工程中的曲面重构不是对数据的简单拟合，而是要满足几何约束下的重构。
三维CAD模型重构方法、过程和实例
Imageware 软件
• 应用曲线拟合造型的典型商用软件 • 广泛应用于汽车、航天、消费家电、模具、计算机零部
件等设计与制造领域。 • 软件包括以下几个模块：基础模块、点处理模块、曲线、
曲面模块、多边形造型模块、检验模块和评估模块。
三维CAD模型重构方法、过程和实例
曲
面
模
模
型
型
评
重
价
建
实体模型
下游应用
三维CAD模型重构方法、过程和实例
➢ 应用这种三边域曲面重构方法的典型商用软件是 Geomagic Studio软件。该软件可轻易地从扫描所得的点云数据创建出完美的多边形模型和网格，并可自动转换为 NURBS 曲面。

逆向工程中NURSS曲面重构的数据筛选研究

逆向工程曲面重构是实现快速原型制造（ａｉＰｏｏＲｐｒｔ— ｄ
ｔｐａｕａｔｒ简写为ＲＭ）核心技术之一，是从一个ｙｅｎｆｕｅＭｃＰ的它
模的计算机模型在对美学设计特别重要的汽车工业等领域也是相当必要的；人感兴趣的一个重要领域还有为具有曲令面形状的人体各部位定制相配的装备。逆向工程系统的最终目标是要实现智能化３Ｄ扫描。这就意味着要生成基于离散点云的ＣＤＡ模型，这个模型不但要以某种近似的方式来代表原来部件，而且要反映这些物体的全部结构。尽管部分成果令人鼓舞，要以完全自动化但的方式构建一个完全的、容的和高质量的Ｃ模型仍然相ＤＡ是一个有待解决的复杂难题。
此，一研究具有广阔的应用前景。这
成型机将样品模型制造出来ｌ。这一过程可用逆向工程流４
程图表示，图１所示。如
目前，在逆向工程领域，于点云数据的数据筛选问题对的研究还很少。由于数据筛选对于后续曲面重构的重要性，

逆向工程中ＮＵＲＢＳ曲面重构的数据筛选研究
简斌，田竹友
（京机械工业学院机械工程系，京１０８）北北００５
摘要：向工程中ＮｒＳ曲面重构的数据筛选是一个广义的概念，所涉及的内容很广泛，逆ＬＲＢ它包括数据获取过程中的处理。本文讨论了通过将曲面离散来获得规则点云数据和通过将ＮＣ刀具轨迹转化为规则点云数据。此外数据筛选还包括数据获取后的处理，对这种情况对如下三个方面进行了讨论：云数据的光滑处理；云数据针点点的过滤处理：征点的识别与筛选。特关键词：向工程；瓜Ｂ；逆Ｍｓ曲面重构；据筛选数中图分类号：３１７；．ＴＰ９，２ＴＨ１３文献标识码：Ａ

逆向工程

逆向工程(Reverse Engineering)指将实物转变为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称，是将已有产品或者实物模型转换为工程设计模型和概念模型，并在此基础上对已有产品进行解剖、深化和再制造的过程。

产品实物的逆向设计过程首先通过对实物或者模型的测量扫描以获得实物或模型的数据信息，然后采用先进的CAD软件对所得数据进行前期处理，之后根据不同的产品和实物具体要求快速、准确地建立实体几何模型。

在工程分析地基础上进行快速原型制造、数控加工生产制造或计算机辅助分析等工作，实现从产品或模型-设计-产品的整个生产流程。

1 逆向工程中应用的曲面重构技术逆向工程有两个主要的研究内容：一是实物模型表面数据获取技术；二是曲面重构技术。

数据获取和整合技术的发展为处理复杂物理模型提供了可能。

曲面重构技术就是根据测量获取的点云数据来恢复原始曲面的几何模型，是逆向工程中的最重要的一步，也是逆向工程中CAD建模的关键技术之一。

曲面重构是逆向工程中的重点研究内容。

根据实物外形的数字化信息，可以将测量得到的数据点分成两类：有序点和无序点(散乱点)，由不同的数据类型，形成了不同的模型重建技术。

目前较成熟的方法是通过重构外形曲面来实现实物重建。

常用的曲面模型有Bezier，B-Spline，NURBS和三角Beizer曲面。

在逆向工程的CAD建模中，曲面重构是最为重要和关键的一步。

重构曲面的品质和精度直接影响最终产品CAD模型的优劣。

通过处理测量数据，建立产品表面模型或实体模型的方法有很多，根据不同的应用对象和应用范围有不同的处理手段。

按曲面模型的表达形式分类，逆向工程中的曲面重构方法大致可分为”21：以B样条或NURBS曲面为基础的四边域曲面重构方法和以三角Bezier曲面为基础的三边域曲面重构方法。

基于B样条或NURBS曲面的四边域曲面重构方法适用于汽车、飞机、轮船等的曲面零件。

在目前的CAD/CAM系统中，大多采用B样条和NURBS曲面作为其内部统一的几何表达形式。

三坐标测量机测量原理

三坐标测量机测量原理三坐标测量机测量原理三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种外表测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。

三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。

将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出被测物体的几何尺寸，形状和位置。

三坐标测量机的组成：1，主机机械系统(X、Y、Z三轴或其它);2，测头系统;3，电气控制硬件系统;4，数据处理软件系统(测量软件);三坐标测量机在现代设计制造流程中的应用逆向工程定义：将实物转变为C AD模型相关的数字化技术，几何模型重建技术和产品制造技术的总称。

广义逆向工程：包括几何逆向，工艺逆向，材料逆向，管理逆向等诸多方面的系统工程。

正向工程：产品设计-->制造-->检验(三坐标测量机)逆向工程：早期：美工设计-->手工模型(1：1)-->3轴靠模铣床当今：工件(模型)-->3维测量(三坐标测量机)-->设计à制造逆向工程设备：1，测量机：获得产品三维数字化数据(点云/特征);2，曲面/实体反求软件：对测量数据进行处理，实现曲面重构，甚至实体重构;3， CAD/CAE/CAM软件;4，数控机床;逆向工程中的技术难点：1，获得产品的数字化点云(测量扫描系统);2，将点云数据构建成曲面及边界，甚至是实体(逆向工程软件);3，与CAD/CAE/CAM系统的集成;(通用CAD/CAM/CAE软件)4，为快速准确地完成以上工作，需要经验丰富的专业工程师(人员);三坐标测量机测量原理三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种外表测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。

三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。

逆向工程技术论文

逆向工程技术论文逆向工程又叫反求工程或反向工程，下面是小编为大家精心推荐的逆向工程技术论文，希望能够对您有所帮助。

逆向工程技术论文篇一逆向工程技术及其应用摘要：通过分析和研究逆向工程技术，提出了其关键技术为数据采集、数据预处理、数据分割、曲面重构和CAD模型建模，分析了逆向工程技术在产品设计中的应用，其能提高产品设计的准确性，大大缩短产品研发周期。

关键词：逆向工程数据采集曲面重构点云0引言在21世纪的今天，市场的产品变化很快，能不能很快制造出符合市场需要的商品是一个公司生存发展的关键。

但由于很多原因我们只能得到简单的实物模型，无法得到图纸和相关的产品数据。

因此就没有办法得到产品的数据尺寸，从而把极大地困难带给后续的制造技术和模具的制造。

从而就急需一种能通过先进技术对实体进行处理进而将样品制造出来的技术，而逆向工程正是在这种背景下应运而生。

1逆向工程概述逆向工程又叫反求工程或反向工程，它是根据一个实物产品，通过三维数字化扫描仪精确快速的测量事物的轮廓坐标，再通过三维CAD曲面重建并修改后传递给一般地CAD/CAM系统，再通过CAM 编出刀具的程序传给CNC加工设备，从而制造相应的模具。

单地说，逆向工程就是根据已存在的产品样件模型，进行解剖、深化和再设计，反向推出产品设计数据的过程。

反向工程分为下面三类：①实物反向：它是已经有了实物，经过测量和相关分析进而再生产。

它有性能逆向、功能逆向、结构、材料等各方面的反向。

而且这种反向的目标可以是一个整体可以是一部件也可以是一组件。

②软件反向：我们把产品的样本和设计书、产品的图纸和使用手册、相关的标准和质量保证文件等都叫做技术软件。

它分为以下三类：有实物和全套技术软件的;只有全套技术软件的;只有实物的。

③影像反向:这种逆向没有技术软件也没有相关的实物，我们只能获得产品的一些广告图片和一些参观视频等，产品的研发人员只能根据这些资料去设计和构思产品，我们把这种反向叫做影像反向。

三角网格的参数化

2) ( 浙江大学计算机科学与技术学院杭州 310027)
3) ( 浙江大学数学系杭州 310027)
摘要参数化变形的大小是衡量参数化好坏的标准基于这个标准, 分别从平面参数域和球面参数域对各种参数化方法的保面积性、保角性和等距性进行深入的讨论, 并从算法的理论基础、运算时间复杂度、适用范围和数值实现方法等方面作了详细的比较和论述最后, 结合作者在本领域的研究工作, 对参数化方法的研究趋势作了一个展望
关键词三角网格; 参数化; 变形; 综述中图法分类号 T P391
Survey on Parameterization of Triangular Meshes
Peng Q unsheng1, 3) H u Guofei1, 2)
1) ( St ate K ey L aboratory of CA D & CG , Zhej i ang U niv ersity , H angz hou 310027) 2) ( Coll ege of Comp ut er S cience , Zhej iang Uni ver si ty, H a ngz hou 310027) 3) ( D epart ment of M athemat ics, Zhej i ang U niv ersity , H angzhou 310027)
7 32
计算机辅助设计与图形学学报
2004 年
实际上, 三角网格参数化可归结为这样一个问
题: 给定一个由空间点集 Pi R 3 组成的二维流形三
角网格 M = { T j } 和一个二维流形参数域 p , 寻求
一个在参数域上的点
P
* i
p 到 Pi M 的一一映

利用SOM神经网络实现逆向工程中区域自动分割

2 2
图3
侧向抑制图
R 中球面 S = { ( x , y , z ) | x + y + 1 = 2 , 平均曲率 K M = r
3
2
2
进行归一化处理 , 则评价函数可以采用输入向量 p k 和权重向量 w j 的欧氏距离 . 对于所有的 j 比较各个欧氏距离 , 欧氏距离最小者所对应的神经元, 即为获胜神经元 C . 网络训练好后 , 当有相近的输入模式出现时, 某个神经元就会兴奋起来 , 表明该神经元已经认识了这个模式. ( 2) 权重向量的自适应更新过程当输入向量 p k 被提交给 SOM 网络后, 获胜神经元 C 的权重 W C 和其邻域内的神经元将向 p k 移动. 在输入向量 p k 被多次提交给 SOM 网络后, 邻域 N C ( t ) 内的神经元将通过学习而拥有彼此相似的学习向量, 如图 4 所示 .
k i1
即寻找与每一个数据点距离最近的 k 个数据点, 记为 K - Nb . 寻找的方法是通过划分立方体的包围盒, 在每一个点邻近的 27 个包围盒中搜索 . 包围盒的大小是影响搜索效率的重要因素, 包围盒太大会导致每个包围盒中的点数过多, 搜索和排序会导致计算效率较低. 假设包围空间点云的最小长方体的范围为: [ x m in , x max ; y m in , y m ax ; z min , z max ] 则长方体的长、宽、高可以分别表示为 L x = x max - x m in L y = y max - y m in L z = z max - z m in 进一步假设立方体的边长为 L , 为使每个立方体中包含 k 个点, 则 L 应满足 Lx 进而得到
1 1 1
Abstract: Self org anizing map ( SOM ) netw ork w as used to ex plore t he calculation method o n the point cloud auto - segmenta tion in reverse engineering. First, SO M study ing course was in troduced and method for co mputing sur face information based on scattered 3D point - cloud data w as improved. T hen, an eight di mensional vector w as proposed as t he input for SOM network, in line wit h the computed surface infor matio n segmentation in r ev erse engineering with SOM network was further r ealized. Ex periments show the validity of the proposed method. Key words: reverse eng ineering; segmentation; self organizing map ( SOM ) networ k

逆向工程中点云数据的曲面重构方法研究

逆向工程中点云数据的曲面重构方法研究赵柳;纪丽婷;王立建;黄福【摘要】逆向工程是数字化产品开发方法之一,它极大地缩短了产品的开发周期,提高了产品精度,是消化、吸收先进技术进而创造和开发各种新产品的蕈要手段.在逆向工程中,曲面模型重建是整个逆向工程中最关键、最复杂的一环.本文提出一种基于传统的参数曲线曲面方法:Bezier法、B-样条法,而义有所创新的C2连续保形五次样条曲线曲面方法.充分利用相邻四个控制点的几何信息,构造了通过中间两点的五次参数曲线段,使得相邻段之间自然C2连接.并通过实验加以验证,最后对该算法做了总结.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2010(000)002【总页数】4页(P19-22)【关键词】逆向工程;曲面重构;B样条;非均匀有理B样条【作者】赵柳;纪丽婷;王立建;黄福【作者单位】中北大学,电子与计算机科学技术学院,山西,太原,030051;中北大学,电子与计算机科学技术学院,山西,太原,030051;中北大学,电子与计算机科学技术学院,山西,太原,030051;中北大学,电子与计算机科学技术学院,山西,太原,030051【正文语种】中文【中图分类】TP3910 引言“逆向工程”（Reverse Engineering，RE）也称反求工程、反向工程等。

逆向工程起源于精密测量和质量检验，它是设计下游向设计上游反馈信息的回路。

随着现代计算机技术及测试技术的发展，利用CAD/CAM技术、先进制造技术来实现产品实物的逆向工程，已成为CAD/CAM领域的一个研究热点，并成为逆向工程技术应用的主要内容 [1-2]。

CAD模型重建是根据扫描得到的点云数据构建实物对象的几何模型，根据实物外形的数字化信息，可将测量得到的点云分为两类，有序点云和无序点云（散乱点云），由不同的点云数据类型，形成了不同的模型重建技术。

目前较成熟的方法是通过重构外形曲面来实现实物重建。

常用的曲面模型有Bezier、B-Spline（B样条）、NURBS（非均匀有理B样条）和三角Bezier曲面[3]。

pro／engineer2001在塑胶产品改型设计逆向工程中的应用

存在着很大的问题。ｓｌ模块中创建完成曲线后，在ｔｅｙ可直接
目前，许多民用产品都是塑胶产品，它们质量轻便、经利用ｐ／ｒｅ中的曲率图来分析创建的曲线。曲率图是通过显ｏ法向）来表现曲线的平滑度和数，久耐用、色彩绚丽，深受大家的喜爱。现在，塑胶产品在市示与曲线相垂直的直线（
维普资讯
芜湖职业技术学院学报２００７年第９卷第４期
Байду номын сангаас
ｐ／ｇｅｒ０在塑胶产品改型设计逆向工程中的应用ｒｅｉｅ０ｏｎｎ２１
闻庆望
（安徽Ｘ业经济职业技术学院，安徽合肥，３０１－２０５）
１．引言
４．模型重构
模型重构是将预处理后的三维数据集合还原成实体，这
系列有序点所创建的测量曲线，然后在ｐｏ基本模块中完个过程是由曲面重构和实体生成所组成的。只有创建出平滑ｒｅ／度和精度均符合新产品要求的自由曲面造型，才能在此基础成产品的曲面重构和实体的转换。上进行产品的改型设计。３模型的数字化．
这里仅讨论实物逆向中的形状逆向。形状逆向工程在塑胶产品改型设计中的应用主要是将研究的对象（即样品实物）先进行模型数字化，然后根据所得的数据进行曲面重构，再现原产品的设计意图，并依据新的设计要求对样品的尺寸和结构进行修改和重构，最后对改型产品进行必要的检测，检测合格后就得到我们需要的新产品了。
２ｐｏｅｇｅｒ０１．ｒ／ｉ０在逆向工程中的应用ｎｎ２
Ｐｏｅ中的ｓｌｒ／ｔｅ模块，在正向工程中用于工业造型，在ｙ

概论逆向工程技术的应用

原型设计阶段，这是一种产品的再设计过程。所谓产品再设计，就是通过观察和测试某一种产品，对其进行初始
化，后拆开产品，一分析单个零件的组成、能、配然逐功装公差和制造过程。这些工作的目的就是要充分理解产品的制造过程，以此为基础在子系统和零件层面上，化并优设计出一种更好的产品。
想象来逆向，称为影像逆向，这是逆向对象中难度最大的。目前还未形成成熟的技术，般要利用透视变换和透一
造中，常是由复杂的自由曲面拼接而成，通因此在概念设计阶段难以用严密、一的数学语言来描述。逆向工程产统品设计就是根据已经存在的产品模型，反向推出产品设
品的三维数字化模型，最终将这个模型转入到制造流程
中，成产品的整个设计制造周期，样的产品设计过程完这
物，又有全套技术软件；有实物而无技术软件；无实物，仅
有全套或部分技术软件。

我们称为正向设计过程。这一设计过程难度系数大、周期
软件逆向：品样本、术文件、计书、用说明产技设使书、图纸、关规范和标准、理规范和质量保证有管手册等均称为技术软件。软件逆向中有三类情况：既有实

NURBS曲面光顺方法综述

NURBS曲面光顺方法综述尹小奎;李奇敏;叶仲泉;蒋恒恒【摘要】NURBS曲线、曲面的光顺处理是CAD/CAM中非常重要的问题.在研究了NURBS曲面光顺中的几种常用方法的基础上,针对现有光顺算法在多尺度特征并存曲面光顺中的不足,提出利用各向异性小波在表达高维信息的优势,将各向异性小波融入曲面的多分辨率分析中的思想,应用于NURBS曲面光顺,以达到对曲面特征的保存.%NURBS curve and surface fairing treatment is a very important issue in CAD/CAM. On the basis of a study of several common methods in NURBS surface fairing, aiming at the insufficiency of the existing fairing algorithm in multi-scale features coexisting surface fairing, a thought of combining anisotropic wavelet into surface multi-resolution analysis is put forward by use of the anisotropic wavelet' advantage in the expression of high-dimensional information, which can be applied into NURBS surface fairing to achieve the preservation of surface features.【期刊名称】《图学学报》【年(卷),期】2012(033)005【总页数】6页(P13-18)【关键词】多分辨率分析;各向异性小波;NURBS曲面;光顺【作者】尹小奎;李奇敏;叶仲泉;蒋恒恒【作者单位】重庆大学数学与统计学院,重庆400044;重庆大学机械工程学院,重庆400044;重庆大学数学与统计学院,重庆400044;重庆大学机械工程学院,重庆400044【正文语种】中文【中图分类】TH126.2在飞机、汽车、船舶以及家用电器等的计算机辅助设计中经常遇到许多由二次曲线弧与二次曲面所表示的形状，为描述这些形状，Gordon和Riesenfeld于1974年提出了B样条曲线曲面，较成功地解决了曲线曲面局部控制问题，并在参数连续性基础上解决了连接问题。

【计算机应用】_曲面重构_期刊发文热词逐年推荐_20140728

科研热词零交叉点移动立方体碰撞检测矩形包围盒灰度变换流形提取曲面重建曲面切割断层多边形层面重构四叉树分割压缩因子分形图像压缩内积空间映射克里金体绘制传递函数三角剖分三维散乱点三维地层 tin模型 fisher分类
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
科研热词非均匀有理b样条曲线网格模型网格删除磨损零件磨损边界点隐式曲面轮廓线神经网络特征识别特征抑制点云曲面重构截面线广义多项式地层圆角特征反向工程参数化三角剖分三维重构 nurbs曲面 b-b曲面
推荐指数 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年序号面重构神经网络点云曲面重建明暗变化恢复形状径向基函数二次曲面
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011年科研热词重构优化约束delaunay三角化点云曲面求交搜索迭代拟合精度区域划分动态obb层次结构算法八叉树搜索三角剖分 shepard插值 nurbs曲面推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
科研热词非标定图像贝叶斯推理空间分割水平集机器视觉最小距离曲率多视场景因子分解变分分割包围盒三维重建三维目标 k-邻域

一种散乱数据点的多分辨率曲面重构方法

一种散乱数据点的多分辨率曲面重构方法贺凌轩;徐刚;吴昌明【摘要】给出一种基于细分曲面技术实现散乱数据点的多分辨率曲面重构的方法.在曲面重构过程中,依据灰度图像边缘检测思想分析散乱数据特征值,将这些特征值生成纹理特征曲线进行曲面细分,从而形成了多分辨率网格模型结构.经过测试,该方法不仅重构曲面时间短,同时构造出的细分曲面能较好地反映原始数据的细节特征.【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2010(027)004【总页数】4页(P257-260)【关键词】曲面重构;散乱数据;纹理特征;网格细分;二叉树【作者】贺凌轩;徐刚;吴昌明【作者单位】徐州空军学院,江苏,徐州,221003;徐州空军学院,江苏,徐州,221003;徐州空军学院,江苏,徐州,221003【正文语种】中文0 引言基于散乱数据点重构三维曲面是CAD/CAM领域倍受关注的研究课题。

已提出的曲面重建方法主要包括插值方法、拟合方法、三角片逼近方法、神经网络方法等等［1-6］。

而本文是采用细分曲面的方法，来构建多分辨率曲面模型。

细分曲面虽然在动画造型［7］等方面已取得了很好的应用，但其在逆向工程建模方面的研究还较少，文献［8，9］在这方面进行了一些有益的探索。

文献［8］提出的点云数据细分曲面重建方法相当复杂:首先从散乱点构造密集的三角网格用于估计待建表面的拓扑结构，然后通过求解庞大的非线性能量方程组来求出细分曲面控制网格的顶点位置，因此其曲面重建时间竟达十几个小时。

文献［9］的细分曲面重建方法是迭代求解细分曲面控制网格顶点位置，该方法虽然花费的时间较少，但未考虑待建曲面的特征信息，不能反映出待构物体的细节特征，因此该方法的适用范围很小。

本文引入了图像处理技术，来分析散乱点特征值，通过细分散乱点特征值周围的三角网格的方法，使网格模型的不同区域用不同的分辨率来表示网格模型，靠近特征值近的区域用较多的三角片来描述，而其他远离特征值的区域则用较少的三角片来描述，这样既降低了网格模型的复杂度，加快了处理速度，又保证了重构曲面空间几何特征不受影响。

塔式太阳能热发电站定日镜镜面面形检测与三维重构

s X =p X Σ s X =q X
x x
（ j）（ j）
（ j）（ j）
, 1≤j≤N
（7 ）
即求解以下线性方程：
目前，镜面面形的三维重构主要通过对斜率或者法向矢量进行积分计算。在理想情况下，积分与路径无关。但在实际测量过程中受到检测噪声、系统偏差等影响，所测得斜率为非保守场，积分路径和积分算法的选取将直接导致不同的重建结果。因此，须采用新的面形重构方法，此方法要确保面形重构的局部和全局精度。本文采用基于径向基函数的广义 Hermite 插值方法进行面形重构。定义插值函数如下：
曲面重构如图 2 所示。
10 5
z 0
-5 -10 4 2 -4
10 5 0 z -5 -10 -15 4
·971·
可再生能源
基于条纹反射的定日镜面形检测技术具有检测精度高、检测效率快、系统架设简易等优点，受到太阳能热利用领域的广泛关注，并应用到各种太阳能热发电聚光器镜面面形检测中
[12]～[15]
2015 ，33 （7 ）
面形检测，其基本检测过程如下。首先由计算机生成规则的条纹图像，通过投影仪投影显示在白屏上；经过标准平面镜与待测镜反射后，由 CCD 采集反射的条纹图案；由于规则条纹受到待测镜表面形貌的调制，待测镜面形信息包含在条纹变化量中；通过对采集的变形条纹与参考平面镜反射条纹对比，得到待测镜反射条纹的变化量；根据相位变化量与待测镜面形斜率的映射关系，可获取待测镜镜面的斜率分布。条纹反射测量法只能直接获取待测镜表面的斜率分布，通常情况下还须得到待测物的三维面形信息。因此，必须对获取的待测镜的水平和垂直两个方向的斜率进行积分，通过面形重构得到待测镜的三维面形信息。二维条纹相移方法是一维条纹的延展，由 x ，y 两个方向的一维条纹组合而成（图 1）。

曲面零件的加工工艺设计

摘要随着科学技术的发展和制造水平的提高，社会加工中曲面零件出现的越来越多，人们对曲面零件的精度要也求越来越高。

曲面零件的加工也一直是现在社会加工的重要研究方面。

本文主要分析了曲面零件的加工，从普通车床的曲面零件的加工分析、数控车床的曲面零件分析及对于典型曲面零件飞机机翼的Pro/E建模制和数控仿真的运用。

本文对曲面零件的加工工艺有了一个较为全面的总结。

首先介绍了曲面零件的加工发展和加工中最常用的逆向工程的介绍。

通过对普通机床的研究改造说明普通机床上的曲面加工的方法及可行性。

之后介绍曲面零件在数控机床中加工，阐述数控加工的特点及数控机床的认识。

最后通过Pro/E的三维建模和曲面造型等方法设计飞机机翼外形，使得飞机机翼外形设计面向可视化，然后通过Pro/E的NC模块，自动生成NC序列后转化成数控加工G 代码，再经过后续处理模拟机床加工，实现在虚拟的环境中进行飞机机翼模型的设计和加工。

关键词：普车曲面加工，数控曲面加工，逆向工程，Pro/E三维建模AbstractWith the development of science and technology and manufacturing standards improve, more and more curved parts of social process, people on the surface of the parts precision is also increasingly high demand. Machining of curved surface parts has been an important research aspect of social processing now. This paper mainly analyzes the machining of curved surface parts, using surface analysis, from the machining of curved surface part of the ordinary lathe CNC lathe and for the typical aircraft wing surface parts of Pro/E construction molding and NC simulation.This process on the surface of the parts have a more comprehensive summary .First, the reverse engineering is the most commonly used processing development of curved surface parts and processing in the paper. Through the study of the reforming of ordinary machine tool that surface processing of general machine tools and feasibility. After the introduction of surface machining in CNC machine tools, understanding the characteristics and CNC machining .Finally, 3D modeling and surface modeling method of Pro/E design of aircraft wing shape, the aircraft wing shape design for visualization, and then through the NC module Pro/E, NC sequences generated automatically converted to G NC machining simulation code, after further processing, design and processing of an aircraft wing model in virtual environment the.[keyword]:Surface processing of general machine tools，Surface machining of CNC machine tools，Reverse engineering Pro/E 3D modeling.目录摘要 (I)Abstract (II)目录.................................................................. - 1 - 序言.................................................................. - 1 - 第一章曲面零件的分析介绍.............................................. - 2 -1.1曲面零件的生产过程............................................... - 2 -1.1.1曲面造型方法的发展......................................... - 2 -1.1.2机械零件加工工艺在制造生产过程中的应用..................... - 4 -1.2曲面零件的特点及逆向工程介绍..................................... - 4 -1.2.1 逆向工程概述............................................... - 4 -1.2.2 逆向工程的重要意义......................................... - 5 -1.2.3 国内外研究现状............................................. - 5 -1.2.4逆向工程的在引进技术中的应用............................... - 6 - 第二章、曲面零件在普通机床上的加工工艺.................................. - 7 -2.1 C6140车床曲面加工的改进........................................ - 7 -2.1.1 切削运动改造............................................... - 7 -2.1.2 切削运动改造的思路......................................... - 7 -2.1.3 立铣头的设计............................................... - 7 -2.1.4 靠模法中铣刀进给运动的改造................................. - 8 -2.1.5 车床床身导轨上附加工作台的改造............................. - 9 -2.2 普通机床曲面叶片优化设计....................................... - 9 -2.2.1普通机床的条件下加工弧形曲面............................... - 9 -2.2.2设备要求.................................................. - 10 -2.2.3操作注意事项.............................................. - 11 - 第三章、曲面零件在数控机床上的加工工艺................................. - 12 -3.1 曲面零件数控加工的原理及特点................................... - 12 -3.1.1数控加工的原理............................................ - 12 -3.1.2 数控加工的特点............................................ - 12 -3.2数控机床及加工介绍.............................................. - 13 -3.2.1三轴数控机床技术简介...................................... - 13 -3.2.2四轴数控机床技术简介...................................... - 13 -3.2.3 五轴技术简介.............................................. - 14 - 第四章、典型零件飞机零部件工艺设计及建模............................... - 16 -4.1机翼的功用及简介................................................ - 16 -4.2基于pro/E建模设计.............................................. - 16 -4.2.1 新建零件文件.............................................. - 16 -4.2.2草绘...................................................... - 17 -4.2.3 创建拉伸特征.............................................. - 17 -4.2.4 创建边界混合特征.......................................... - 19 -4.2.5 创建拉伸特征.............................................. - 19 -4.3 零件的数控编程及模拟加工....................................... - 20 -4.3.1 基于Pro/E的NC加工操作流程............................... - 20 - 结论................................................................. - 27 - 致谢................................................................. - 28 - 参考文献............................................................... - 29 - 附录................................................................. - 30 -序言目前在国内曲面零件的设计加工还是比较少的，但也是正在迅速发展的方面。

反求工程过程中基于NUBRS理论的轮廓光滑处理

反求工程过程中基于ＮＢＳ理论的轮廓光滑处理ＵＲ
张学栋，宁孙
（桂林电子科技大学机电工程学院，广西桂林５１０）４０４
摘要：在反求工程中，所研究的重要内容是对待重构实体的质量分布的数据测量和利用软件对其进行实体重构。由于基于体素重构
的实体轮廓是不光顺的，因此必须构造曲面对其进行光顺处理。本文பைடு நூலகம்阐述了一种根据三维规则体数据场的体素数据进行三维实体重
构的方法。详细介绍了基于ＮＲＳ即非均匀有理Ｂ样条理论的曲面蒙皮法构造曲面的具体步骤，ＵＢ然后用具体实例说明了光顺效果，
最后对误差做了简要分析。
曲面构造技术光滑实体的轮廓表面，使构造的实体最终模型
最大程度地再现实体原形。目前，反求工程的难点和研究重点，就在于实体轮廓的光滑处理。本文着重阐述了利用目前国际最流行的基于非均匀有理Ｂ样条理论的蒙皮法构造曲面的
过程。
１三维实体体数据场的获得
５２
《装备制造技术）ｏｏ２ｌ年第４期
软件所支持，此基础上，在生成ＮＲＳ表面，能进行后续处ＵＢ才理。另外，种方法不能精确地表示二次规则曲线曲面（这如球体、圆柱等）。（）以Ｂ样条或ＮＵＢ３ＲＳ曲面为基础的四边域曲面构造方案矩形域参数曲面拟合。矩形域参数曲面拟合方法，一直是曲面拟合方面的研究重点，用对象主要是由复杂曲面组成应
关键词：求工程；反ＮＵＢ；ＲＳ蒙皮法；光滑处理中图分类号：Ｂ７Ｔ４２文献标识码：Ａ文章编号：７ — ４Ｘ２１）４０５－４１２５５（００－０２０６０

共形变换 quasi-conformal parameterization-概述说明以及解释

共形变换quasi-conformal parameterization-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：本文将介绍共形变换及拟共形参数化的概念和应用。

共形变换是指在保持角度不变的情况下，将一个几何图形映射到另一个几何图形的变换方式。

拟共形参数化是指通过共形变换将一个复杂的几何图形映射到一个简单的几何图形上，以便进行更方便、更精确的计算和分析。

首先，我们将详细介绍共形变换的基本概念和特征。

共形变换具有保持角度不变的性质，这意味着在变换前后，图形上的每个角度都保持不变。

这种性质使得共形变换在计算机图形学、地图投影、几何学等领域有着广泛的应用。

然后，我们将探讨拟共形参数化的概念和意义。

在实际应用中，许多几何图形通常非常复杂，难以进行精确的计算和分析。

拟共形参数化通过共形变换将复杂的几何图形映射到简单的几何图形上，从而提供了更便捷、更准确的数学工具和方法。

接下来，我们将讨论共形变换和拟共形参数化在实际应用中的具体案例和效果。

例如，在计算机图形学中，通过共形变换可以实现图像的缩放、旋转和扭曲等操作。

在地图投影中，通过拟共形参数化可以将地球表面映射到平面上，从而方便地展示和测量地理信息。

最后，我们将总结共形变换和拟共形参数化的优点和局限性，并展望其在未来的研究和应用中的潜力。

共形变换和拟共形参数化在各个领域都有着重要的应用价值，但同时也面临着一些挑战和限制。

未来的研究可以进一步探索共形变换和拟共形参数化的理论基础和方法，以及其在更广泛领域的应用前景。

综上所述，本文将对共形变换和拟共形参数化进行全面的介绍和讨论，旨在帮助读者更好地理解和应用这一重要概念和技术。

通过共形变换和拟共形参数化，我们可以更方便、更准确地进行几何图形的计算和分析，为各个领域的研究和应用提供有力支持。

1.2文章结构文章结构（Article Structure）本文旨在探讨共形变换和准保角参数化，分为引言、正文和结论三个部分。

1. 引言引言部分将简要介绍本文的主题和内容，并对共形变换和准保角参数化进行概述。

基于SIFT特征检测和三次插值样条的快速曲面重构算法

基于SIFT特征检测和三次插值样条的快速曲面重构算法阳建中;陈慧蓉;胡俐蕊【摘要】针对传统的曲面重构算法一直存在重构精度低、效率差的问题,提出新的快速曲面重构算法;基于三次插值样条和改进SIFT特征检测和匹配方法,先对二维图像预处理后,检测其边界点并且拟合,然后将区域按四个象限进行分区,用三次插值样条边界进行曲面重构,同时结合改进的SIFT特征检测和匹配方法,检测各个区域曲面边界的特征点,然后再进行匹配拼接;实验结果表明,该算法得到曲面模型的时间效率有很大的提高,并且曲面效果好,光滑、平顺.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2017(025)001【总页数】3页(P185-187)【关键词】曲面重构;三次插值样条;SIFT特征检测【作者】阳建中;陈慧蓉;胡俐蕊【作者单位】钦州学院电信学院,广西钦州535011;钦州市电子产品检测实验室,广西钦州535011;钦州学院资环学院,广西钦州 535011;钦州学院电信学院,广西钦州535011【正文语种】中文【中图分类】TP391.7在计算机图形图像技术快速发展中，利用计算机对物体表面进行曲面重构，有较多的方法。

目前，主要是大致分为3大类曲面重构算法[1]：(1)基于区域增长的方法。

此类方法主要是通过种子来划分三角区域，然后再将这些区域分别一次加入到重构的网格中。

(2)基于Delaunay的方法。

此方法是基于点云Delaunay三角化，把物体的表面划分成不同三角面片，然后分别对这些三角面片进行处理，此方法能处理一些较复杂点的对象。

但是，算法的复杂度高，花费的时间很长，处理速度慢，效率低。

(3)隐函数的方法。

通过不同的隐函数来表示曲面。

文献[2]提出了一种隐曲面和广义多项式神经网络的曲面重构方法。

基于梯度下降法，推倒了神经网络的学习过程，利用网络做了一些简单的实验。

文献[3]分析了点云扫描线的位置关系，提出改进扫描线的剖分优化方法，最后进行重建。