基于線幾何的曲面特征提取技術研究與實現(xiàn).pdf

1、逆向工程是根據(jù)已有物理模型的測量數(shù)據(jù)來重建其數(shù)字化模型的過程,目前該技術已成為快速產(chǎn)品開發(fā)的四大支撐技術之一.本文在對國內(nèi)外關于逆向工程技術中幾何建模研究現(xiàn)狀及發(fā)展進行綜述的基礎上,針對傳統(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現(xiàn)方法.對集成建模的兩個關鍵技術——參數(shù)還原和特征技術,進行了系統(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、特征技術的一些基本理論,包括特征的定義、分類和表達等,為曲面特征提取奠定了理論基礎.深入探討了四種簡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.利用螺旋運動理論和線幾何理論,實現(xiàn)了對簡單曲面自由運動的判定算法,并進一步的實現(xiàn)了平面、球面、圓柱面和圓錐面這四種簡單曲面的特征識別和自動重構(gòu);利用線幾何理論和移動最小二乘法,實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)曲面和管道曲面這兩類特殊曲面的特征識別和自動重構(gòu)新算法.針對直紋面在工程中的廣泛應用,利用線幾何研究

3、了六種特殊直紋面的Klein像特性,在此基礎上提出了實現(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),實現(xiàn)了六種特殊直紋面特征的識別與重構(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.針對通用CAD/CAE/CAM系統(tǒng)和專業(yè)逆向工程軟件在進行產(chǎn)品反向設計時存在的缺陷,本文設計和實現(xiàn)了逆向工程系統(tǒng)MIMDFM的