基于Loop細分模式的曲面造型和數(shù)控加工技術(shù)研究.pdf

1、隨著人們對產(chǎn)品復雜化、多樣化生產(chǎn)需求的增加，基于逆向工程的細分曲面造型技術(shù)和加工技術(shù)得到了廣泛的研究和發(fā)展。相比于參數(shù)曲面，細分曲面在表示復雜自由曲面時具有任意拓撲性和整體連續(xù)性等優(yōu)點，這使得它在游戲、動畫、醫(yī)學圖像處理和多分辨率分析等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。Loop細分作為最流行的細分方法之一也得到了廣泛的應(yīng)用，但是將其應(yīng)用到工程曲面造型上仍然有很多問題需要解決。本文結(jié)合逆向工程背景，以Loop細分以及Loop細分曲面在加工中的應(yīng)用為研

2、究方向，主要討論以下內(nèi)容:
　　(1)綜述本課題的研究背景，概括介紹了逆向工程相關(guān)技術(shù)。介紹了曲面細分的歷史、發(fā)展及其特點。
　　(2)研究了細分曲面的相關(guān)性質(zhì)，并介紹幾種經(jīng)典的細分模式，如Doo-Sabin細分、Catmull-Clark細分、Loop細分等，并給出了幾種細分算法的應(yīng)用效果。總結(jié)和比較幾種細分算法的特點。
　　(3)詳細介紹Loop細分模式并計算極限細分曲面上控制點及其法向量。深入研究了細分過程中數(shù)據(jù)

3、量增長過快的問題。在二面角準則的基礎(chǔ)上提出了基于頂點平坦度的自適應(yīng)Loop細分算法，較好地解決了細分曲面網(wǎng)格數(shù)量增長過快帶來的一些問題。
　　(4)討論了兩種細分曲面的等距算法，并針對等距過程中的特征保持問題，介紹了一種針對不同尖銳特征點采用不同方式偏移的方法。然后，采用基于等距面的截平面法規(guī)劃精加工路徑，采用層切法規(guī)劃粗加工路徑。
　　(5)對自適應(yīng)細分算法和等距算法以及路徑規(guī)劃算法進行系統(tǒng)實驗，并使用傳統(tǒng)的數(shù)控加工和3D