面向特征的网格模型简化算法研究
发布时间：2021-09-24 18:20
为提升三维可视化场景的渲染效率和质量,复杂三维CAD网格模型的简化已成为虚拟现实、数字化工厂、有限元仿真等复杂CAD/CAE应用场合必不可少的重要步骤。当前CAD/CAE应用场合常使用面向一般曲面的网格模型简化算法简化三维CAD网格模型,上述网格模型简化算法虽然能够一定程度上减少模型的总体面片数目,但是简化网格质量不佳,并且CAD模型结构特征的丢失现象相当严重。针对CAD网格模型存在的问题,本文对三维CAD网格模型的简化算法进行深入研究,提出面向特征的三维CAD模型简化算法。本论文的主要研究工作如下:1.提出一种面向CAD网格模型的边界信息提取方法由于模型结构特征的表达需要使用网格模型本身的区域边界信息,但网格模型本身缺少区域边界信息,对此,本文提出一种面向CAD网格模型的边界信息提取方法。本方法首先根据网格模型区域曲率的一致性采用分水岭网格分割算法处理未分割区域的网格模型,然后利用可定向流形网格的拓扑性质提取网格区域的边界信息,最后基于区域边界求交原理计算区域间拓扑连接信息。本方法能够较为高效地将三维CAD网格模型转换成具有B-Rep边界表达的网格模型,同时生成网格模型的零件属性邻接...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全文组织结构图
图 2-4 网格区域面片示意图流形区域网格，若以所有顶点为结点，以所有有向边为弧，其拓扑关向连通图D = (V E)，如图 2-4 红色区域的面片有向边图所示，蓝色向边，绿色实线均为双向边，边的方向与实线附近的平行灰色箭头指有向图[47]的相关理论，针对任意一顶点 （如图 2-4 中右上角的顶点 定义：） 出边（入边）：以顶点 为起点的有向边为出边（Outedge），而以 为终点的有向边为入边（Inedge）。如图 2-4 所示，顶点 的出边为 、 ，入边为 、 、 。） 度：顶点 关联的有向边的数量为顶点 的度（degree），记作 (） 出度（入度）：顶点 的出边的数量为出度（Outdegree），记作 (顶点 的入边的数量为入度（Indegree），记作 ( )。
图 2-5 无孔洞区域外边界旋转方向示意图无孔洞的流形网格区域R在不干涉外边界的情况下引入n个孔洞子区域形网格区域R′，根据布尔代数有，各区域满足以下关系：R = R′ 意一个孔洞区域 可看作是一个独立的流形网格区域，因而根据前面域 同样满足右手法则。在原网格区域R中，考虑任意一个孔洞区域 边界点 ，该边界点的两条邻接边界边 、 对应原网格区域R的两。根据流形网格的可定向性质，任意一条无向内部边存在两条方向相此时，孔洞区域 的外边界边 （ ）对应有新流形网格区域R′的方界边 （ ），即：新流形区域网格R′在孔洞区域 处的内边界具有反的旋转方向，满足左手法则。此外，由于孔洞区域的加入不会干涉原洞区域的引入不会破坏原网格区域R外边界的旋转方向，并且不引入
【参考文献】：
期刊论文
[1]保持细节特征的带纹理模型的高质量简化算法[J]. 李世俊,姜晓彤,唐慧. 计算机应用研究. 2020(01)
[2]基于图和子图同构算法的制造特征识别方法[J]. 谢飞,郭宇,张红蕾,王发麟,黄潇. 南京航空航天大学学报. 2018(03)
[3]一种保持特征的网格简化算法[J]. 钱勋波,罗立宏. 机电工程. 2017(10)
[4]改进顶点聚类方法的并行核外模型简化算法[J]. 魏子衿,肖丽. 计算机工程与应用. 2018(13)
[5]高效率的三角网格模型保特征简化方法[J]. 段黎明,邵辉,李中明,张桂,杨尚朋. 光学精密工程. 2017(02)
[6]综合平均曲率与网格边的特征线提取方法[J]. 王钦瑞,张应中,罗晓芳. 计算机应用与软件. 2017(01)
[7]基于边曲率的网格模型简化算法[J]. 王竣,王修晖. 中国计量学院学报. 2016(01)
[8]结合边折叠和局部优化的网格简化算法[J]. 刘峻,范豪,孙宇,陆向艳,刘艳. 计算机应用. 2016(02)
[9]闭合多边形旋转方向判定的更优方法[J]. 陈春花,刘紫平. 海洋测绘. 2015(04)
[10]基于曲率约束的三维模型凹区域分割线提取算法[J]. 贾晖,耿国华,周明全,张建刚. 计算机工程. 2014(12)
硕士论文
[1]面向车铣复合零件的特征识别技术研究[D]. 刘连华.华中科技大学 2017
[2]基于图数据的子图同构算法研究[D]. 韩玉.燕山大学 2015
[3]三角网格模型的孔洞修补及B样条曲面拟合[D]. 周久兵.南京航空航天大学 2004
本文编号：3408221
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全文组织结构图
图 2-4 网格区域面片示意图流形区域网格，若以所有顶点为结点，以所有有向边为弧，其拓扑关向连通图D = (V E)，如图 2-4 红色区域的面片有向边图所示，蓝色向边，绿色实线均为双向边，边的方向与实线附近的平行灰色箭头指有向图[47]的相关理论，针对任意一顶点 （如图 2-4 中右上角的顶点 定义：） 出边（入边）：以顶点 为起点的有向边为出边（Outedge），而以 为终点的有向边为入边（Inedge）。如图 2-4 所示，顶点 的出边为 、 ，入边为 、 、 。） 度：顶点 关联的有向边的数量为顶点 的度（degree），记作 (） 出度（入度）：顶点 的出边的数量为出度（Outdegree），记作 (顶点 的入边的数量为入度（Indegree），记作 ( )。
图 2-5 无孔洞区域外边界旋转方向示意图无孔洞的流形网格区域R在不干涉外边界的情况下引入n个孔洞子区域形网格区域R′，根据布尔代数有，各区域满足以下关系：R = R′ 意一个孔洞区域 可看作是一个独立的流形网格区域，因而根据前面域 同样满足右手法则。在原网格区域R中，考虑任意一个孔洞区域 边界点 ，该边界点的两条邻接边界边 、 对应原网格区域R的两。根据流形网格的可定向性质，任意一条无向内部边存在两条方向相此时，孔洞区域 的外边界边 （ ）对应有新流形网格区域R′的方界边 （ ），即：新流形区域网格R′在孔洞区域 处的内边界具有反的旋转方向，满足左手法则。此外，由于孔洞区域的加入不会干涉原洞区域的引入不会破坏原网格区域R外边界的旋转方向，并且不引入
【参考文献】：
期刊论文
[1]保持细节特征的带纹理模型的高质量简化算法[J]. 李世俊,姜晓彤,唐慧. 计算机应用研究. 2020(01)
[2]基于图和子图同构算法的制造特征识别方法[J]. 谢飞,郭宇,张红蕾,王发麟,黄潇. 南京航空航天大学学报. 2018(03)
[3]一种保持特征的网格简化算法[J]. 钱勋波,罗立宏. 机电工程. 2017(10)
[4]改进顶点聚类方法的并行核外模型简化算法[J]. 魏子衿,肖丽. 计算机工程与应用. 2018(13)
[5]高效率的三角网格模型保特征简化方法[J]. 段黎明,邵辉,李中明,张桂,杨尚朋. 光学精密工程. 2017(02)
[6]综合平均曲率与网格边的特征线提取方法[J]. 王钦瑞,张应中,罗晓芳. 计算机应用与软件. 2017(01)
[7]基于边曲率的网格模型简化算法[J]. 王竣,王修晖. 中国计量学院学报. 2016(01)
[8]结合边折叠和局部优化的网格简化算法[J]. 刘峻,范豪,孙宇,陆向艳,刘艳. 计算机应用. 2016(02)
[9]闭合多边形旋转方向判定的更优方法[J]. 陈春花,刘紫平. 海洋测绘. 2015(04)
[10]基于曲率约束的三维模型凹区域分割线提取算法[J]. 贾晖,耿国华,周明全,张建刚. 计算机工程. 2014(12)
硕士论文
[1]面向车铣复合零件的特征识别技术研究[D]. 刘连华.华中科技大学 2017
[2]基于图数据的子图同构算法研究[D]. 韩玉.燕山大学 2015
[3]三角网格模型的孔洞修补及B样条曲面拟合[D]. 周久兵.南京航空航天大学 2004
本文编号：3408221
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