原文传递
基于约束形变的车身快速造型方法研究
| 论文题名： | 基于约束形变的车身快速造型方法研究 |
| 关键词： | 汽车车身;造型设计;约束形变;特征提取;形状空间 |
| 摘要： | 人们对汽车等复杂工业产品的需求日趋多样化与个性化，制造企业需尽可能快地推出更多创新性的产品以适应市场竞争。当前车身设计的许多步骤已实现数字化，而作为车身设计首要环节的概念造型设计依然没有实现全数字化与智能化，这成为影响整车开发周期的主要因素。如何让设计师更加智能、快捷、直观地重用模型数据，以有效利用设计知识来提升创新设计和个性化设计能力是缩短研发周期的核心问题之一。 首先分析了目前车身概念造型设计的相关研究现状，为提高产品的设计效率和设计质量，研发了基于约束形变的车身快速参数化造型设计系统模块，初步实现了造型特征线数据和设计知识的有效重用，为车身造型设计阶段的参数化及智能化奠定了基础。 本文研究工作主要从以下几方面展开: (1)针对汽车车身概念造型阶段，对比分析了各种不同造型表达形式。作为草图（或效果图）创作者与A级曲面设计人员之间的纽带，造型特征线是工程设计中描述、维持产品造型风格的关键依据。面向汽车外造型四视图，提出了造型特征线族的一致参数化表示方法，每段曲线采用三次Bézier曲线表示。为有效重用数字化模型，以此辅助新车型的造型设计，采集并创建了汽车外形特征线模型数据库。 (2)为实现车身造型参数化模型的快速创建，基于一致参数化的特征线库，将训练模型统一转化为形状向量表示，生成了基于统计模型（即形变模型）的形状空间。统计模型中隐含了特征线模型中特征线之间的相关性，进而通过给定形变模型的约束信息，根据Bayes定理重构出新模型的整体形状。在此基础上提出了一系列快捷、直观的模型交互编辑方法。 (3)探讨了如何利用形变模型技术实现品牌造型特征的继承;研究和探讨了基于形变模型从效果图（或草图）快速提取和重构特征线模型，以及利用特征线模型驱动汽车效果图的快速编辑。 最后，基于MFC和图形接口OpenGL实现了上述形变模型系列算法，开发了复杂工业产品全数字开发平台(DCiP)的车身快速造型设计模块DCiP-AutoMorpher/Styling。通过大量数值算例验证了本文所提方法的有效性。 |
| 作者： | 李庆宝 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李宝军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
