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(chē)等現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展與計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)而產(chǎn)生與發(fā)展起來(lái)的。其研究盡管擴(kuò)展到四維曲面的表示與顯示等,但其主要研究對(duì)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(lèi)或由這兩類(lèi)組成:一類(lèi)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(lèi)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(jī)、汽車(chē)、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(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)。隨著計(jì)算機(jī)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(jì)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,設(shè)計(jì)人員對(duì)計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)(CAGD)知識(shí)、技術(shù)的掌握和應(yīng)用愈加迫切,開(kāi)發(fā)一個(gè)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(jì)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(kāi)發(fā)自由曲線曲面可視化生成與處理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)曲線曲面的可視化生成,對(duì)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(gè)方面

3、的工作:
　　 (1)系統(tǒng)基本功能的實(shí)現(xiàn)。定制了系統(tǒng)的界面和結(jié)構(gòu),分四個(gè)模塊實(shí)現(xiàn),即參數(shù)樣條、貝齊爾、B樣條、NURBS四個(gè)模塊；在每個(gè)模塊中,針對(duì)不同曲線曲面自身的特點(diǎn),完成曲線、曲面及其幾何特性的可視化生成。
　　 (2)實(shí)現(xiàn)自由曲線曲面可視化生成之后,主要實(shí)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(gè)編輯區(qū),通過(guò)修改編輯區(qū)的相應(yīng)參數(shù),實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)編輯。
　　 (3)曲面展開(kāi)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(lái)進(jìn)行曲面展開(kāi)是一個(gè)創(chuàng)新性思路。在本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,針對(duì)貝齊爾曲線模塊為曲面展開(kāi)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(zhǎng)度與控制多邊形的邊長(zhǎng)、相鄰邊夾角間的度量關(guān)系。
　　 (4)針對(duì)NURBS模塊的權(quán)因子對(duì)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(shí),對(duì)曲線的一般影響；以權(quán)因子零點(diǎn)和任意點(diǎn)連線與權(quán)因子零點(diǎn)和頂點(diǎn)連線的比值為變量,推導(dǎo)求取權(quán)因子公式,研究