基于線幾何的曲面特征提取技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、逆向工程是根據(jù)已有物理模型的測(cè)量數(shù)據(jù)來重建其數(shù)字化模型的過程,目前該技術(shù)已成為快速產(chǎn)品開發(fā)的四大支撐技術(shù)之一.本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于逆向工程技術(shù)中幾何建模研究現(xiàn)狀及發(fā)展進(jìn)行綜述的基礎(chǔ)上,針對(duì)傳統(tǒng)幾何建模的缺陷論述了作者在逆向工程中幾何模型重建技術(shù)上的研究成果.本文提出和發(fā)展了逆向工程集成建模的概念和實(shí)現(xiàn)方法.對(duì)集成建模的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)——參數(shù)還原和特征技術(shù),進(jìn)行了系統(tǒng)研究.建立了參數(shù)還原的概念、定義、理論框架和完整的參數(shù)體系;研究了逆向工程中

2、特征技術(shù)的一些基本理論,包括特征的定義、分類和表達(dá)等,為曲面特征提取奠定了理論基礎(chǔ).深入探討了四種簡(jiǎn)單曲面特征和兩種特殊曲面特征的特征提取和曲面重構(gòu)問題.利用螺旋運(yùn)動(dòng)理論和線幾何理論,實(shí)現(xiàn)了對(duì)簡(jiǎn)單曲面自由運(yùn)動(dòng)的判定算法,并進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)了平面、球面、圓柱面和圓錐面這四種簡(jiǎn)單曲面的特征識(shí)別和自動(dòng)重構(gòu);利用線幾何理論和移動(dòng)最小二乘法,實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)曲面和管道曲面這兩類特殊曲面的特征識(shí)別和自動(dòng)重構(gòu)新算法.針對(duì)直紋面在工程中的廣泛應(yīng)用,利用線幾何研究

3、了六種特殊直紋面的Klein像特性,在此基礎(chǔ)上提出了實(shí)現(xiàn)這幾類特殊直紋面特征提取的新方法,此方法可以用來以特殊直紋面逼近一般直紋面甚至一般曲面.該算法根據(jù)從曲面中提取的母線和法線線矢量的Klein像性質(zhì),實(shí)現(xiàn)了六種特殊直紋面特征的識(shí)別與重構(gòu),這六種直紋面包括:平面、圓柱面、圓錐面、單葉雙曲面、雙曲拋物面和螺旋面.針對(duì)通用CAD/CAE/CAM系統(tǒng)和專業(yè)逆向工程軟件在進(jìn)行產(chǎn)品反向設(shè)計(jì)時(shí)存在的缺陷,本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了逆向工程系統(tǒng)MIMDFM的