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曲面网络模型细分技术的研究

作　者: 郭新龙
导　师: 林大钧
学　校: 华东理工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 计算机辅助几何设计 曲面细分 参数式Loop细分 自适应细分
分类号: TP391.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


计算机辅助几何设计在工程设计和计算机视觉设计领域有着广泛的应用,被越来越多的人所重视。传统的非均匀有理B样条曲线曲面(NURBS)技术表示的拓扑结构简单,无法对任意拓扑网格和复杂拓扑结构表面进行精细的表示,因此需研究对应的方法。曲面细分技术具有网格的任意拓扑性,能很好的解决此问题,同时曲面细分技术又具有NURBS的仿射不变性,已成为曲面造型理论的关键技术之一。本文基于传统的Loop细分模式,对原网格内部新边点和新顶点的几何规则进行修改,加入可变参数,使其能够在不同的参数下具有不同的几何规则,保证曲面原有连续性的同时能更方便的控制网格形状。同时基于二面角自适应准则,对参数式Loop细分进行自适应细分研究,修改网格细分过程中裂缝消除策略,提出细分网格面1-邻域分裂的裂缝消除方法。最后通过实例分析,得出参数式Loop进行自适应细分方法不仅可以完成曲面的光滑连接,得到较好的表面质量,还可以根据不同的参数得到不同的曲面细分模型,同时能减少曲面网格数量,增加曲面细分效率。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 绪论  9-15
  1.1 课题的研究背景  9-10
  1.2 曲面造型技术  10-12
  1.3 论文的主要内容及课题技术路线  12-14
  1.4 本章小结  14-15
第2章 曲面细分算法综述  15-36
  2.1 曲面细分方法的发展和现状  15-17
  2.2 曲面细分的应用  17-20
  2.3 细分方法分类  20-26
    2.3.1 细分方法概念和术语  20-23
    2.3.2 细分方法的种类  23-26
  2.4 曲面细分造型技术与传统造型方法的比较  26-27
  2.5 细分曲面的连续性和收敛性  27-33
  2.6 曲面细分技术关键因素  33-35
  2.7 本章小结  35-36
第3章 典型的曲面细分模式  36-54
  3.1 Doo-Sabin细分方法  36-40
    3.1.1 Chaikin算法  36-37
    3.1.2 Doo-Sabin细分方法  37-40
  3.2 Catmull-Clark细分方法  40-44
  3.3 Loop细分方法  44-47
  3.4 改进的蝶形细分方法  47-49
  3.5 √3细分方法  49-50
  3.6 细分方法的比较  50-53
  3.7 本章小结  53-54
第4章 参数式Loop自适应细分  54-73
  4.1 参数式Loop细分算法  54-56
    4.1.1 参数式Loop细分  54-56
  4.2 参数式Loop模式自适应细分  56-65
    4.2.1 参数式Loop自适应细分基本框架  57
    4.2.2 自适应细分准则  57-61
    4.2.3 裂缝消除  61-64
    4.2.4 自适应网格顶点计算  64-65
  4.3 参数式Loop模式自适应细分流程  65-66
  4.4 加入参数的Loop细分实例  66-68
  4.5 自适应细分实例  68-72
  4.6 本章小结  72-73
第5章 参数自适应Loop曲面细分程序简介  73-81
  5.1 开发平台  73-76
    5.1.1 Visual C++6.0  73
    5.1.2 OpenGL介绍  73-76
  5.2 程序结构  76-77
  5.3 程序界面设计  77-78
  5.4 OBJ格式文件简介  78-80
  5.5 本章小结  80-81
第6章 总结  81-83
  6.1 内容回顾  81
  6.2 主要研究成果  81-82
  6.3 研究展望  82-83
参考文献  83-89
致谢  89-90
攻读硕士学位期间发表的论文  90

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 机器辅助技术 > 机器辅助设计（CAD）、辅助制图
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