基于T-Spline的全自动几何拓扑修复方法

发布时间：2021-10-27 05:28

　　从高质量曲面网格生成的需求出发,提出了一种基于T-Spline的全自动几何拓扑修复方法.本文方法创新性主要可归纳为:1)对原有计算机辅助设计（Computer aided design, CAD）几何模型不进行任何修改保留其本真,自动识别CAD几何模型中常见不必要的几何特征,成功解决了CAD几何模型中存在的几何瑕疵,如短边、窄面、退化边、退化面、非连续光滑边界及尖锐特征等,利用新生成的"虚边"、"虚面"处理几何瑕疵,同时通过虚拓扑重构CAD几何模型的B-Rep; 2)开发了一套CAD/CAE集成系统,统一了几何模型与计算分析模型,实现计算机辅助工程（Computer aided engineering, CAE）与CAD两者的无缝集成,所有拓扑修复操作及后续CAE分析计算均在同一环境下进行,避免了几何模型在CAE与CAD系统间进行转换时造成的数据丢失.该方法能够对复杂实体实现全自动几何拓扑修复及网格生成,实验表明,在保证不失真的前提下,修复后的几何模型能够生成质量良好的网格且能降低网格的生成规模,验证了本文方法的实用性和有效性,以满足工程实际分析的需要. 

【文章来源】：自动化学报. 2019,45(08)北大核心EICSCD

【文章页数】：16 页

【文章目录】：
1 NURBS和T-Spline
2 非理想几何特征分类、识别及拓扑修复
3 基于T-Spline全自动几何拓扑修复
    3.1 一般非理想几何特征的自动识别
    3.2 一般非理想几何特征的Delaunay三角化
        3.2.1 基单元的快速定位
        3.2.2 临近单元的快速搜索
        3.2.3 改进目标单元快速定位搜索算法效率
    3.3 Delaunay三角化网格曲面的重新参数化
    3.4 自适应T-Spline曲面重建算法
        3.4.1 T-网格的构造
        3.4.2 T-Spline曲面拟合算法
        3.4.3 T-Spline局部节点插入算法
        3.4.4 任意自由边界或含空洞的一般非理想几何特征曲面拟合
        3.4.5 拟合T-Spline曲面的误差及网格质量评价
4 全自动几何拓扑修复及网格生成实例
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]面向混合曲面模型的自动拓扑生成算法[J]. 曹秉万,陈建军,郑耀,黄争舸,郑建靖.  浙江大学学报(工学版). 2014(05)
[2]STL错误的手工修复方法研究[J]. 刘芬,周华民,李德群.  计算机工程与应用. 2006(11)
[3]面向网格简化的STL拓扑信息快速重建算法[J]. 张必强,邢渊,阮雪榆.  上海交通大学学报. 2004(01)
[4]STL文件的错误检测与修复算法研究[J]. 赵吉宾,刘伟军,王越超.  计算机应用. 2003(02)



本文编号：3460966