Catmull-Clark細(xì)分曲面自適應(yīng)特征生成技術(shù).pdf

1、細(xì)分方法是一種新的離散造型技術(shù)，它通過(guò)將特定的細(xì)分規(guī)則應(yīng)用到給定的初始控制網(wǎng)格上來(lái)生成模型曲面。與NURBS曲面以及貝齊爾張量積曲面這些目前較流行的曲面造型方法相比，細(xì)分曲面具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，它不僅能夠表示任意的復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而且在曲面拼接時(shí)不會(huì)產(chǎn)生上述參數(shù)曲面很難處理的連通性問(wèn)題。在諸多的細(xì)分方法中，Catmull-Clark細(xì)分曲面是雙三次均勻B樣條曲面的推廣，具有易于與NURBS曲面融合的特點(diǎn)。本文正是以Catmull-Clark細(xì)

2、分曲面為切入點(diǎn)，對(duì)細(xì)分曲面的尖銳及半尖銳特征，以及自適應(yīng)細(xì)分方法進(jìn)行研究，并將自適應(yīng)細(xì)分方法應(yīng)用到特征造型中，旨在促進(jìn)細(xì)分方法在CAD中的應(yīng)用。本文的研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1.盡管光滑性是自由曲面造型的一個(gè)主要追求目標(biāo)，但是工程實(shí)際中也常需要在曲面上產(chǎn)生一些不光滑的特殊效果，本文稱它們?yōu)榧怃J特征。本文介紹了兩種尖銳特征造型方法，即基于細(xì)分規(guī)則修改的造型方法和基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)修改的造型方法。
　　 2.實(shí)際上，所有物體的特征都

3、不會(huì)是無(wú)限尖銳的，尤其對(duì)于機(jī)械零件來(lái)說(shuō)，其尖銳邊更多的會(huì)用圓角過(guò)渡，本文稱這種類(lèi)似于圓角的特征為半尖銳特征。本文提出的半尖銳特征生成方法是建立在尖銳特征細(xì)分規(guī)則的基礎(chǔ)上，即先利用尖銳特征細(xì)分規(guī)則細(xì)分若干次，當(dāng)達(dá)到預(yù)期的特征效果后，再按照無(wú)特征的光順細(xì)分規(guī)則細(xì)分迭代，這樣得到的細(xì)分曲面粗看有特征效果，細(xì)看是光滑的細(xì)分曲面。
　　 3.針對(duì)多次細(xì)分后網(wǎng)格數(shù)據(jù)量急劇變大而導(dǎo)致計(jì)算負(fù)擔(dān)加重，但復(fù)雜區(qū)域和特征區(qū)域的逼近效果可能遠(yuǎn)不夠理想的