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曲线曲面质量检测与修正方法研究
| 论文题名： | 曲线曲面质量检测与修正方法研究 |
| 关键词： | 车身设计;曲线曲面质量检测;曲面离散;光照模型;等值线 |
| 摘要： | 车身曲线曲面设计质量极大地影响车身外观，影响人们对整车的第一印象，从而影响汽车在激烈市场竞争中的竞争力，因此，在车身设计过程中，如何方便、有效地对曲线曲面质量进行检测与修正一直是工程设计人员和该领域研究人员追求的目标。 本文在深入剖析国内外相关技术研究现状基础上，对计算机辅助曲线曲面质量检测与修正技术及理论进行了详细、深入的研究： 提出了一套高质量、高效率的面向曲面品质分析的曲面离散技术。在给定曲面最大离散误差、最大网格尺寸、网格边端点的最大法向偏差下，曲面按照三维等距离等参数线网格化后，按照网格边端点的法向偏差标准进行局部网格加密，使之能更好地满足具有局部不光顺性曲面的品质分析与调节需要；充分利用曲面边界信息帮助查找两曲面的公共边界网格，在边界网格连接时根据连接需要直接对被连接的网格进行简化和顶点合并，以提高两曲面公共边界网格的连接效率，减少网格数。 提出了一套快速、高效的曲面品质分析结果等值线生成算法。先计算出网格顶点的场量值，然后根据每条网格边所涉及的顶点判断并确立网格边上的等值点，最后根据三角形网格的拓扑关系追踪每条等值线。本算法中每条网格边的等值点判断、计算和存储只进行一次，每个离散网格顶点的场量值只计算和存储一次，减少了内存消耗，减少了计算量，因而大大提高等值线的生成速度和处理效率，能更好地满足在虚拟环境中交互式检测曲面质量的需要。 提出了一套简单、直观、有效的、基于补丁曲面质量检测线（反射线或高亮线）的NURBS曲面局部光顺算法。在曲面不光顺区域建立光顺的补丁曲面，用补丁曲面的质量检测线替换原曲面质量检测线位于补丁曲面的部分，实现对原曲面质量检测线形状的修改；利用修改后的曲面质量检测线及曲面不光顺区域的边界条件建立曲面局部光顺的线性方程组，求得曲面不光顺区域控制点的位移量，根据曲面不光顺区域控制点对曲面不光顺区域影响程度对各控制点的位移量进行平滑处理，得到经过局部光顺后的新曲面控制点。 提出了一套直观、有效的、基于曲率单调均匀变化约束的平面B样条曲线光顺算法。在总结出平面曲线光顺准则必须考虑曲率单调变化和曲率变化的均匀性基础上，以曲线段离散点列能量最小及和原始曲线误差最小为目标函数，以能反映设计意图的目标曲率云图所提供的信息（各曲线段曲率单调变化趋势） 作为曲线光顺过程中的约束条件，实现全面考虑曲线光顺准则的曲线光顺技术。 最后以Visual C++、OpenGL为开发工具，结合Matlab仿真手段，用实例验证了本文算法的有效性和正确性。 |
| 作者： | 高斌 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 俞小莉;胡树根 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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