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发表于 2007-11-29 11:56:51
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来自： 中国上海
曲面逆向反求的基本思路
i0 M7 C d9 }9 E+ l5 n周 昱， 陈斯亮（ 天津）
" \% {+ b' |, h3 G5 S摘 要： 介绍了利用测量数据点在UG 中进行曲面反求时的一般过程与思路以及应注意和弄清的问
9 A. r6 H+ d) D. Y6 t6 t# X, _) [题。
! r9 m) Y2 q: e& H! N; X关键词： 曲面； 逆向反求； 摩托车； 三维建模
+ N: s+ d. M7 T# r6 F引 言' `/ C4 U7 M8 ~5 x' m5 m
在用UG 进行产品设计时,常会需要将某一样件外观在计算机中真实的重塑出来的情况.针对有* C( h$ [- {! `) d4 K& U
特征体素如圆柱、圆、平面等的样件来说， 用计算机重塑是不会存在困难， 且各种特征体素只需通4 P k" s" v* R& g! S
过传统的测量方法就可以得到。而当样件是由自由曲面和特征体素混合而成时， 仅靠传统的测量方
# }2 E: H$ D/ c3 q) w9 b法和建模方法就难以达到真实重塑样件的要求。进行这类带有自由曲面产品的CAD 三维建模的通常* {, y( P7 B8 S- J; E9 D5 ?5 R
做法是通过对样件进行一定密集程度的三维测量， 将样件中的曲面以空间坐标点的形式离散化， 随. j" d$ C4 f$ Q$ ]6 D1 k
后将测量数据以点或点云的形式读入计算机中， 以这些点或点云作为计算机中曲面重塑的初始数据4 u" w. w8 B ?1 d
和边界条件。计算机中重塑的曲面应与数据点保证一定的精度， 并且表达出设计者利用曲面所表现% f- Z8 T: ~4 C% e
的各种设计意图。这种建模过程也是逆向反求中的一种方式。
5 g8 _( h4 h/ E( t8 ~$ g在利用测量数据点重构曲面时， 应首先对样件本身进行分析。搞清楚样件外观曲面类型 ， 这对
$ ?$ e' H4 [, A建模工作十分重要。- J. h9 V& p, J
图 1 测量数据 图2 曲面区域划分: v5 d+ Z, A$ L1 Q2 K7 ~: m: a
产品的外观曲面可以分为基础曲面和过渡曲面。产品的整体外观表现就是这些基础曲面与过渡) K% W- f! y4 _4 @/ y' Y8 @9 i
曲面组合后的变化。基础曲面是指产品外观中面积较大且具有较大曲率半径和一致凸凹曲率趋势的6 G: O; Q& E& c1 g; F
曲面。它是构成产品外观的基础部分， 有时也是产品各功能区域划分的基础。过渡曲面是两个或多
& x. Q3 |% [$ ]; }: P个曲面间的连接曲面。它一般表现为形状狭长， 曲率大， 曲率变化急剧。过渡曲面主要作用是连接( z' h( Y* V6 v3 {6 ?% P/ _
基础曲面， 协调基础曲面间的过渡关系的。就曲面质量而言， 对基础曲面质量要求较高， 即要求保
% A1 U0 {% l# C% B: }# I6 P证曲面重塑精度的同时又要求曲面的有很好的光顺性， 不能出现不良反射现象， 而对于过渡曲面则
7 `5 H; E) G. j! X( C要求尽量光顺， 不能出现褶皱。在生成基础曲面后需要进行一定的质量评测， 通常可用设计人员的
0 L% D6 `9 r! @4 ]6 t- }经验来目测评估曲面质量。同时UG 中也提供了许多方便、准确的查询质量的工具， 用于帮助设计者
$ m" P5 e+ F8 a, s) i随时检查曲面的精确性与光顺性。0 ~& \6 V$ c9 u2 {+ o* m, K
下面就某型号摩托车导流罩三维建模过程， 讲述曲面逆向反求的基本思路与操作。2 Z' c; y/ Z0 s
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