逆向工程鞋楦數(shù)據(jù)精簡及模型修改技術(shù)研究.pdf

1、為改變中國傳統(tǒng)制鞋業(yè)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約，將CAD技術(shù)引入鞋楦的設(shè)計制造使其信息化是未來制鞋業(yè)發(fā)展的方向。本文在逆向工程的先進(jìn)設(shè)計理念基礎(chǔ)上，提出了基于UG軟件及其二次開發(fā)的鞋楦CAD系統(tǒng)中鞋楦數(shù)據(jù)處理、模型重構(gòu)及擴(kuò)縮修改的一套方法，從而為鞋楦CAD的開發(fā)提供了關(guān)鍵的技術(shù)。 測量數(shù)據(jù)的處理在逆向工程中占有極為重要的地位，由三坐標(biāo)測量機(jī)或激光掃描儀所測得的數(shù)據(jù)點之間通常沒有相應(yīng)的拓?fù)潢P(guān)系，只是一大群空間散亂點。因此，進(jìn)行CAD模型重建

2、之前需要對其進(jìn)行預(yù)處理，使之能夠利用三維造型軟件快速反求。本文分析了目前點云數(shù)據(jù)精簡的三種方法——均勻方格法、按給定點間距離精簡法和角度—弦高法，并在此基礎(chǔ)上提出了基于粗糙集理論的數(shù)據(jù)精簡方法，該法結(jié)合了上述三種方法的優(yōu)點并克服了單一方法的缺點，實現(xiàn)了較好的數(shù)據(jù)精簡效果。 在討論了曲線曲面建模理論的基礎(chǔ)上，對其數(shù)學(xué)模型及擬合造型技術(shù)做了較深入的分析，通過預(yù)處理后的楦體點云數(shù)據(jù)結(jié)合自由曲線曲面的三維重構(gòu)技術(shù)及鞋楦曲線面的特殊性質(zhì)，在

3、保證曲面視覺光順的前提下完成了楦體的模型重構(gòu)。由于鞋楦造型并無特殊的特征作為分割曲面的參考，所以，本文通過SurfaceFitw/CloudandCurves(4條邊界線及邊界內(nèi)部點云)方式擬合曲面。主要過程：首先將鞋楦的底部及頂部點云與原點云分離，做輪廓線并擬合曲面。再對鞋面部分的點云打斷面(CrossSection)，得到的斷面點云再擬合成曲線，利用邊界線及其內(nèi)部點云擬合曲面。 國際上對曲面光順及展平的研究取得的突破性進(jìn)展也

4、為制鞋CAD系統(tǒng)的實用化提供了堅實的理論基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上本文將重點對鞋楦模型的擴(kuò)縮及局部修改等交互式調(diào)整做一個較完整系統(tǒng)的論述。首先通過對鞋楦設(shè)計的基本原理及特征參數(shù)的列舉來凸顯鞋楦模型的特性，其次對鞋楦模型曲線曲面的生成正是自由曲線面重構(gòu)的示例。最后討論了鞋楦模型的擴(kuò)縮及通過基于斜率變化的自適應(yīng)算法來局部修改模型的方法。 本文采用Unigraphics軟件作為幾何造型平臺，UG提供強大的二次開發(fā)工具——UG/OpenAPI作為