自由曲線面可視化生成與處理系統(tǒng).pdf

1、自由曲線曲面的研究是隨著航空、汽車等現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展與計算機的出現(xiàn)而產(chǎn)生與發(fā)展起來的。其研究盡管擴展到四維曲面的表示與顯示等,但其主要研究對象仍是工業(yè)產(chǎn)品的幾何形狀描述。工業(yè)產(chǎn)品的形狀大致上可分為兩類或由這兩類組成:一類是僅由初等解析曲面例如平面、圓柱面、圓錐面、球面等組成。第二類是不能由初等解析曲面組成,而以復(fù)雜方式自由地變化的曲線曲面即所謂自由型曲線曲面組成,例如飛機、汽車、船舶的外形零件。
　　 本課題研究自由曲線曲面可視化生

2、成與處理系統(tǒng)的開發(fā)與實現(xiàn)。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,自由曲線曲面造型技術(shù)在工程與藝術(shù)設(shè)計中得到越來越廣泛的應(yīng)用,設(shè)計人員對計算機輔助幾何設(shè)計(CAGD)知識、技術(shù)的掌握和應(yīng)用愈加迫切,開發(fā)一個功能完善的自由曲線曲面可視化生成與處理系統(tǒng),幫助設(shè)計人員順利、高效地掌握和應(yīng)用CAGD技術(shù)是有意義的課題。
　　 開發(fā)自由曲線曲面可視化生成與處理系統(tǒng),實現(xiàn)曲線曲面的可視化生成,對曲線曲面進(jìn)行編輯研究。在分析了當(dāng)前的情況下,主要做了以下幾個方面

3、的工作:
　　 (1)系統(tǒng)基本功能的實現(xiàn)。定制了系統(tǒng)的界面和結(jié)構(gòu),分四個模塊實現(xiàn),即參數(shù)樣條、貝齊爾、B樣條、NURBS四個模塊；在每個模塊中,針對不同曲線曲面自身的特點,完成曲線、曲面及其幾何特性的可視化生成。
　　 (2)實現(xiàn)自由曲線曲面可視化生成之后,主要實現(xiàn)一般CAD系統(tǒng)不具備的編輯部分。在系統(tǒng)界面左邊設(shè)置了一個編輯區(qū),通過修改編輯區(qū)的相應(yīng)參數(shù),實現(xiàn)動態(tài)編輯。
　　 (3)曲面展開的方法很多,但是基于控制

4、網(wǎng)格與曲面間度量關(guān)系來進(jìn)行曲面展開是一個創(chuàng)新性思路。在本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,針對貝齊爾曲線模塊為曲面展開理論做一些基礎(chǔ)工作。曲線是構(gòu)成曲面的基礎(chǔ),所以以二次、三次貝齊爾曲線為例進(jìn)行了研究。研究了曲線長度與控制多邊形的邊長、相鄰邊夾角間的度量關(guān)系。
　　 (4)針對NURBS模塊的權(quán)因子對曲線的影響進(jìn)行了進(jìn)一步的研究。包括修改權(quán)因子時,對曲線的一般影響；以權(quán)因子零點和任意點連線與權(quán)因子零點和頂點連線的比值為變量,推導(dǎo)求取權(quán)因子公式,研究