基于Loop模式的自適應(yīng)特征造型技術(shù)研究.pdf

1、細分方法作為一種離散的曲面造型技術(shù),通過定義控制網(wǎng)格的細分規(guī)則來生成特征造型曲面。它不僅繼承了傳統(tǒng)NURBS的優(yōu)點,更具有優(yōu)于參數(shù)曲面的整體連續(xù)性和任意拓撲性,由于算法的細分規(guī)則簡單、造型效果好已成為計算機圖形學(xué)領(lǐng)域研究的又一焦點,并廣泛應(yīng)用于CAD、多分辨率分析和動畫造型等方面。雖然曲面細分方法有諸多優(yōu)點,但是想要將它巨大的優(yōu)勢應(yīng)用到工程曲面造型領(lǐng)域還要進一步的研究。本文在此基礎(chǔ)上對細分方法的典型算法、特征造型方法、自適應(yīng)細分技術(shù)進行

2、了系統(tǒng)的研究,主要內(nèi)容包括:
　　本文以細分曲面造型技術(shù)的基本理論為基礎(chǔ),考慮到細分方法的斂散性和連續(xù)性,并對細分應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)進行討論。通過對典型細分算法的實現(xiàn)比較,確定了細分算法選用的一般原則,并總結(jié)了本文以Loop模式為研究算法的原因。
　　然后針對自由曲面造型時需要的一些不光滑的特征效果,討論了兩種造型方法,稱之為尖銳特征造型,一種是對拓撲結(jié)構(gòu)修正,另一種為對細分規(guī)則進行修改。而實際中大多物體都不是無限尖銳的,有時需

3、要圓角過渡,這種半尖銳情況在機械零件中尤為明顯,本文在修改細分規(guī)則基礎(chǔ)上生成半尖銳特征,使模型滿足近看曲面光滑,遠看是有特征的造型效果。
　　最后鑒于模型多次細分后曲率變化小的區(qū)域和特征部分所達到的逼近效果不同,本文提出一種基于頂點平坦度的自適應(yīng)Loop算法,該算法每次細分前都將細分區(qū)域擴大到相應(yīng)的鄰域范圍,通過平坦度準則判斷哪些面片繼續(xù)參加下次細分,使細分后的網(wǎng)格既在數(shù)量上有明顯的下降,又可以保持模型原有的特征。
　　考慮