保持型面特征的网格曲面光顺算法.pdf

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1、机械设计与制造第8期208MachineryDesign&Manufacture2014年8月保持型面特征的网格曲面光顺算法白银来，孙殿柱，王超，李延瑞(山东理工大学机械工程学院，山东淄博255091)摘要：针对网格曲面光顺存在局部型面细节丢失及整体光顺效果差的问题，结合三角B6zier面片具有精确插值产品型面的优点及G一连续曲面具备整体光顺的特性，提出一种保持型面特征的网格曲面光顺方法，该方法从原始网格曲面提取型面特征网格，将其作为参数域构建G连续光顺参考曲面，通过将网格曲面顶点调整到参考曲面上，实现网格曲面的光顺处

2、理。实验证明该方法可在有效保留原始网格曲面细节特征的情况下获得理想的整体光顺效果，并且具备较高的运行效率。‘关键词：网格曲面；型面特征网格；G’连续光顺曲面；光顺处理中图分类号：TH16；TP391．72文献标识码：A文章编号：100l一3997(2014)08—0208—03SmoothingAlgorithmPreservingSurfaceFeaturesforMeshSurfaceBAIYin—lai，SUNDian—zhu，WANGChao，LIYan—rui(SchoolofMechanicalEngine

3、ering，ShandongUniversityofTechnology，ShandongZibo255091，China)Abstract：AccordingtOthesmoothingproblemofpartialtypeSttFfo~edetailslossingandthepoorwholesmoothingefectformeshsu~Cace，combinedwiththetriangularBdziersuFftlce’SadvantageofpreciseinterpolationandtheGcon

4、tinuoussugCace’5characteristicofthewholesmoothing，asmoothingalgorithmwithsurfaceaturespreservationformeshsuoCac．ewasproposed，whichincludedthreesteps：first，thetypesu~ace-厂eaturesmeshWasachievedfromtheoriginalmeshsugCace；second．theobtainedmeshWOSv&wed珊parameterdom

5、aintOconstructtheGContinuoussmoothingreferencesurface；third，themeshvertexeswereadjustedtothereferencesu~CaceordertOrealizethesmoothingtreatment．ExperimentalresuhsdemonstratethatthismethodCanmaintaintheaturesoftheoriginalmeshsurfaceefectivelyandrealizethedesir~le

6、wholesmoothingc￡rapidly．KeyWords：MeshSurface；TypeSurfaceFeaturesMesh；GContinuousSmoothingSurface；SmoothingTreatment缺乏连续性，导致整体光顺效果较差。1引言兼顾网格曲面整体光顺和局部光顺相协调的要求，提出一在产品逆向工程领域，网格曲面通常作为散乱点云曲面拓种基于型面特征逼近的网格曲面整体光顺方法，首先利用曲面保扑重建的结果l1。由于三维扫描设备受环境振动、人为扰动及自身形精简方法提取网格曲面的型面特征网格，

7、然后根据该型面特征精度缺陷等因素影响，导致测量数据中存在局部扰动和噪声，由网格构造Gt连续三角B6zier分片曲面，将其作为网格曲面的光该类点云插值生成的网格曲面的光顺性和精度较低。为提高曲面顺参考曲面，通过将网格曲面顶点调整到参考曲面上，最终实现重建精度，需对网格曲面进行光顺优化日。网格曲面的光顺处理。实验证明该方法能获得理想的网格曲面整目前常用的网格曲面光顺的算法可分为两类：基于法矢变体光顺效果，并有效保留网格曲面局部型面细节特征。化的顶点调整法13]和基于曲率变化的顶点调整法问。基于法矢变化的顶点调整方法根据网格

8、单元与邻域法矢求解网格顶点的法矢，2型面特征网格提取将拉普拉斯光顺矢量与该点法矢的加权合向量作为顶点调整方为实现三角网格陕速定位和邻域数据精确查询以提高网格精向，通过设定精度阈值，迭代调整网格顶点位置，该方法容易产生简及三角B6zier曲面逼近效率，采用动态空间索引结构R树构型面细节丢失的过度光顺网格，保形性较差，且算法运行效率较