面向離散數(shù)據(jù)的等距與掃掠技術(shù)研究.pdf

1、等距與掃掠是CAD/CAM軟件系統(tǒng)中常用的兩種技術(shù)。等距在數(shù)控機(jī)床的刀軌路徑計(jì)算，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃等方面有著廣泛的應(yīng)用，掃掠技術(shù)則主要應(yīng)用于實(shí)體建模、碰撞檢測、數(shù)控加工仿真與驗(yàn)證等領(lǐng)域，廣義上的掃掠還包含了拉伸和放樣。等距與掃掠作為實(shí)體建模過程中快捷高效的建模方法，在面向三維打印的CAD建模軟件中有著重要的作用。本文針對三維打印離散化建模的實(shí)際過程，對掃掠的離散化建模技術(shù)展開研究，并將等距中去自交的方法應(yīng)用到掃掠自交的去除當(dāng)中，主要的

2、研究工作及成果如下：
　?。?）針對三維打印模型的數(shù)據(jù)格式通常以離散數(shù)據(jù)表示的特點(diǎn)，研究了基于離散數(shù)據(jù)的掃掠建模技術(shù)，通過坐標(biāo)變換和投影法構(gòu)建掃掠點(diǎn)云，運(yùn)用弦長參數(shù)化提高了點(diǎn)云生成質(zhì)量；研究了掃掠的兩種特殊情況拉伸與放樣的離散建模方法，采用B樣條曲線結(jié)合輪廓點(diǎn)匹配方法構(gòu)建放樣曲面。最后，通過與連續(xù)模型對比，分析了影響離散掃掠曲面精度的主要因素。
　　（2）針對二維等距曲線與掃掠曲面所存在的一些共同點(diǎn)，研究了二維等距曲線的生成

3、方法，以及自相交的檢測與處理方法，提出了一種離散等距曲線的最外圍輪廓提取算法以解決等距過程中可能出現(xiàn)的局部自交。針對提升掃掠離散建模精度的要求，將最外圍輪廓提取算法應(yīng)用到掃掠的局部自交處理當(dāng)中，解決了基于二維草圖的掃掠曲面所出現(xiàn)的局部自相交。
　　（3）針對三維打印模型必須是封閉曲面的要求，研究了曲面開口處的封閉方法，以及掃掠曲面拐角精度的提升方法。
　　在上述研究成果的基礎(chǔ)上，以VC2008為軟件開發(fā)平臺(tái)，完成了面向離散數(shù)