组合曲面上组合曲线的等距方法研究

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1、分类号(中图法)一UDC(DDC)罾级玉论文作者姓名—鱼筮煎全学号鲤三Q2Q垒Q垒2单位渔连态堂．论文中文题名一组金凿面土组盒酋线的笠堕左洼巫窒．论文中文副题名玉：．论文英文题名．B￡s￡§幽Qng自Qd刨￡Q壁§!虹鲤盟签QⅡ幽n趔!!!皿￡鱼一论文英文副题名——None论文语种这基论文摘要这∑墓语种论文页数_Z生论文字数j(夏】论文主题词卤线笠踵，三鱼圈整曲面，迎芏鱼生，自二i直，五敦巫．申请学位级别工堂亟±专业名称让簋扭廑盟．研冗方向盐簋扭图丝堂．指导教师姓名医正堕：导师单位迎淫太堂遮篡扭丛筐息王猩堂随(蛊塑业论文答辩日期2QQ鱼生圣旦2Q目．河拇

2、大学硕士研究生论文摘要曲线等距是计算机辅助设计中的～个重要工具，被广泛应用于机器人路径规划、实体造型、刀具轨迹生成等领域。通常曲线等距是指平面曲线上的点沿其法向偏移一个固定距离得到的点集。而在复合层状产品设计中，其复合材料层合板中单层板及子层板形状生成时，一个关键的问题是要求曲面上曲线的点沿其测地线方向偏移一个固定距离生成的测地等距曲线。由于曲线／曲面的离散化表示被许多工业领域和图形系统中广泛采用，本文研究一种三角网格面上的益线测缝等距方法，其凿线表示为位于三角网格面上的点序列连接而成的空间折线。本文提出一个三角网格面上曲线等距新方法。首先，利用三角面特

3、性把原始边离散成多条新边；然后，沿测地线方向计算各条新边端点的等距点，同时对顶点(导致两相邻的等距边断裂的顶点)生成相应的等距“圆弧段”；在边等距过程中删除局部自交点；再次，依次连接所有的等距点生成初步等距线；最后，在初步等距线中删除全局自交点得到等距线。为了能够快速生成严格满足等距定义要求的等距线，本文做了如下工作：1．三角网格面上的一条直线边等距后为网格面上一空间折线。分析了这一空间折线与等距过程中所跨过三角面的关系；迸而提出了边等距快速方法，该方法通过对原始边按一定规则离散后，依次连接离散点的等距点得到边的等距线。2．为保证原始曲线到等距线的测地距

4、离为一常数，对导致两相邻等距边断裂的顶点等距为一近似“圆弧段”以连接相邻等距边，通过白适应采样实现了近似等距“圆弧”的生成。3．分析了原始曲线顶点凹凸性与局部无效环的关系，定义了边边干涉关系：提出了一个局部自交点和局部无效环的快速确定和删除方法。该方法利用局部无效区域连贯性以及边边干涉关系，从相应顶点出发逐步搜索干涉区域。4．拓展了我们已有的平面上单调链求交的扫描线算法，将其应用到初步等距线中的全局自交点和全局无效环的确定上。最后，在VC++6．0和造型引擎ACIS平台上实现了本文提出的方法。实验表明所提出的方法高效可行。关键词曲线等距，三角网格曲面，测

5、地线，自交点，无效环组合曲面上组合曲线的等距方法AbstractOffsetofcurvesisanimportanttoolincomputeraideddesign．Itiswidelyusediflindustry,suchasrobotpathplanning，solidmodeling，generationoftoolpathsforNCmachiningetc．Usually,arloffsetcurvereferstotheoffsetpointssetforaplanCLlrve，andtheoffSetDointisdefinedast

6、hepointobtainedbymovingapointoftheprogenitorCHilebyaspecifiedoffsetdistancealongitsnormaldirection．Inthispaper．geodesicoffsetofcurveslyingon3Dsurfacesareconsidered．Geodesicoffsetofacurveonasurfaceisdescribedasasetofpointsonthesurface，whichareataconstantgeodesicdistancef0ITnthecur

7、ve．Geodesicoffsetisanessentialloolingeneratingthecompositeplyshapesforthedesignoflaminatedcompositeparts．Forthetriangularmeshiswidelyusedinindustryandcomputergraphicssystems，presentresearchworkisdoneforthegeodesicoffsetapproachforcurvesontriangularmeshsurface，andthecurveoffthetri

8、angularmeshisdefinedbyasequeflceofpoints