基于Loop細(xì)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(duì)產(chǎn)品復(fù)雜化、多樣化生產(chǎn)需求的增加，基于逆向工程的細(xì)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(xì)分曲面在表示復(fù)雜自由曲面時(shí)具有任意拓?fù)湫院驼w連續(xù)性等優(yōu)點(diǎn)，這使得它在游戲、動(dòng)畫(huà)、醫(yī)學(xué)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(xì)分作為最流行的細(xì)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(wèn)題需要解決。本文結(jié)合逆向工程背景，以Loop細(xì)分以及Loop細(xì)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(xì)分的歷史、發(fā)展及其特點(diǎn)。
　　(2)研究了細(xì)分曲面的相關(guān)性質(zhì)，并介紹幾種經(jīng)典的細(xì)分模式，如Doo-Sabin細(xì)分、Catmull-Clark細(xì)分、Loop細(xì)分等，并給出了幾種細(xì)分算法的應(yīng)用效果?？偨Y(jié)和比較幾種細(xì)分算法的特點(diǎn)。
　　(3)詳細(xì)介紹Loop細(xì)分模式并計(jì)算極限細(xì)分曲面上控制點(diǎn)及其法向量。深入研究了細(xì)分過(guò)程中數(shù)據(jù)

3、量增長(zhǎng)過(guò)快的問(wèn)題。在二面角準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上提出了基于頂點(diǎn)平坦度的自適應(yīng)Loop細(xì)分算法，較好地解決了細(xì)分曲面網(wǎng)格數(shù)量增長(zhǎng)過(guò)快帶來(lái)的一些問(wèn)題。
　　(4)討論了兩種細(xì)分曲面的等距算法，并針對(duì)等距過(guò)程中的特征保持問(wèn)題，介紹了一種針對(duì)不同尖銳特征點(diǎn)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(duì)自適應(yīng)細(xì)分算法和等距算法以及路徑規(guī)劃算法進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，并使用傳統(tǒng)的數(shù)控加工和3D