小波多分辨率造型技術(shù)在逆向工程中的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)行業(yè)的飛速發(fā)展以及計(jì)算機(jī)新技術(shù)的不斷應(yīng)用,以測(cè)量技術(shù)為基礎(chǔ)、曲面重構(gòu)技術(shù)為支撐的逆向工程技術(shù)在汽車(chē)、航天、航空等各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。逆向工程,又稱(chēng)反求工程。逆向工程是通過(guò)對(duì)實(shí)物模型的數(shù)據(jù)采集,利用相應(yīng)的軟件進(jìn)行實(shí)物模型三維cad重構(gòu)的過(guò)程。大

在分析角度-弦高聯(lián)合準(zhǔn)則法和包圍盒法的工程適用特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了同時(shí)基于角度-弦高簡(jiǎn)化法和包圍盒法的改進(jìn)型數(shù)據(jù)的直接精簡(jiǎn)方法,即利用包圍盒法構(gòu)造分割面,利用分割面將數(shù)據(jù)點(diǎn)云處理成按掃描線存儲(chǔ)的\"結(jié)構(gòu)化\"測(cè)量數(shù)據(jù),再利用角度-弦高聯(lián)合準(zhǔn)則法逐線精簡(jiǎn).隨后以鑄造模板、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)罩及人頭像為典型實(shí)例,分別對(duì)具有不同表面特征的測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)云進(jìn)行了數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)驗(yàn)證.結(jié)果表明,提出的方法同時(shí)具備2種數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)方法的優(yōu)點(diǎn),且克服了該2種方法無(wú)法處理曲率變化大、附加特征多的表面測(cè)量數(shù)據(jù)的局限性,能夠?qū)y(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行直接而有效地簡(jiǎn)化,因此可以用于處理具有復(fù)雜附加特征的散亂測(cè)量數(shù)據(jù).

介紹了在逆向工程曲面建模過(guò)程中,使用美國(guó)ptc公司的pro/engineer三維造型軟件,處理由三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)所測(cè)得的大量點(diǎn)數(shù)據(jù),建立符合工程要求的曲面的方法。著重闡述了由大量數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行不規(guī)則曲線、曲面反求的完整技術(shù)。探討了在pro/engineer環(huán)境下,直接從三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文檔生成合乎工程要求的三維曲線,進(jìn)而生成三維曲面的方法。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的渦輪表面數(shù)據(jù)的處理,在pro/engineer中建立了符合工程要求的渦輪曲面,從而證實(shí)了本方法的確實(shí)可行性。

針對(duì)逆向工程中的光柵投影三維測(cè)量技術(shù)的原理進(jìn)行了闡述,對(duì)測(cè)量中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析,并給出了詳盡的算法及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)踐結(jié)果證明,這種算法高效、易于實(shí)現(xiàn)

敘述了逆向工程技術(shù)的基本特點(diǎn)、工作步驟及其在模具制造中的應(yīng)用，并列舉了一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。

闡述了逆向工程技術(shù)的應(yīng)用范圍和發(fā)展條件,分析了逆向工程技術(shù)目前的不足,并提出了實(shí)施過(guò)程中需要注意和解決的問(wèn)題。

對(duì)于嚴(yán)重磨損的凸輪,用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)接觸式測(cè)量,提取凸輪輪廓的數(shù)據(jù),然后導(dǎo)入pro/e軟件進(jìn)行模型重建和局部修正,在ug軟件中完成了數(shù)控加工程序編制,實(shí)現(xiàn)了凸輪的快速反求。利用wenzel三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的自動(dòng)測(cè)量封閉自由曲線功能,減小了提取凸輪輪廓數(shù)據(jù)的工作量。

本文針對(duì)工程實(shí)際應(yīng)用的問(wèn)題，利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及曲面重構(gòu)，獲取了實(shí)物樣件的cad模型。再將cad模型導(dǎo)入三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的應(yīng)用軟件，通過(guò)“數(shù)模比對(duì)”，評(píng)定了cad模型的精度。

逆向工程技術(shù)應(yīng)用于模具制造中,改變了傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法,可以大大縮短模具設(shè)計(jì)時(shí)間,顯著提高模具設(shè)計(jì)及加工的質(zhì)量。本文介紹應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)。

幾何造型是一種在工業(yè)上被廣泛用于設(shè)計(jì)新產(chǎn)品的技術(shù),而且越來(lái)越緊密地與制造過(guò)程集成在一起。然而,由于各種原因,有些物體最初并沒(méi)有使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)來(lái)表示。因此,為使它們能與其他幾何模型一同進(jìn)行處理,自動(dòng)構(gòu)造這些物體的幾何模型是十分必要的。這種擬(準(zhǔn))重構(gòu)過(guò)程通常被稱(chēng)為"逆向工程"。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)可以看作是一個(gè)由設(shè)計(jì)構(gòu)思開(kāi)始,然后構(gòu)造形狀模型,進(jìn)而進(jìn)入真實(shí)部

闡述了逆向工程概念、應(yīng)用范圍和發(fā)展條件,分析了逆向工程技術(shù)目前的不足,并提出了其在實(shí)施過(guò)程中需要注意和解決的問(wèn)題。

簡(jiǎn)單介紹了逆向工程技術(shù)及其在工業(yè)制造中的應(yīng)用,對(duì)目前的數(shù)字化設(shè)備及各種逆向曲面重構(gòu)軟件進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹,提出了在工業(yè)生產(chǎn)中需要注意的問(wèn)題,同時(shí),指出逆向工程無(wú)論在理論方面,還是在實(shí)踐方面都不完善。

文中首先介紹了自由曲面的描述方式,并提出了一種對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行nurbs曲面重建的改進(jìn)算法。該算法通過(guò)對(duì)目標(biāo)函數(shù)的修正及迭代處理,將測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的有理b樣條曲線擬合問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一單變量的優(yōu)化問(wèn)題。從而容易求得控制點(diǎn)三維坐標(biāo)、權(quán)值、各測(cè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的參數(shù)值及最優(yōu)控制點(diǎn)的數(shù)目,進(jìn)而有效地壓縮測(cè)量點(diǎn)云數(shù)據(jù)量。該方法克服了現(xiàn)有方法存在的需要求解多變量的非線性優(yōu)化問(wèn)題,不能對(duì)最優(yōu)控制點(diǎn)數(shù)目進(jìn)行求取等缺陷。實(shí)踐表明,文中提出的方法是行之有效的。

提出一種明清家具曲面設(shè)計(jì)的三雛數(shù)字模型重建的方法,該方法從明清家具實(shí)物模型入手,利用mdt平臺(tái)進(jìn)行數(shù)字化模型重建。同時(shí),對(duì)重建過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析研究,提出了可行性的解決方案,為明清家具仿古設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化打下了良好的基礎(chǔ)。

將紋理特征分析技術(shù)引入到多邊形網(wǎng)格建模中,提出一種基于高程特征值進(jìn)行曲面細(xì)分的算法以構(gòu)建多分辨率虛擬建筑群模型。該算法給出一種三角邊與紋理特征曲線相交的三角面分裂方法構(gòu)造自適應(yīng)細(xì)分三角網(wǎng)格。通過(guò)設(shè)計(jì)細(xì)分三角網(wǎng)格的二叉樹(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和開(kāi)發(fā)測(cè)試程序進(jìn)行測(cè)試,表明該算法具有自適應(yīng)網(wǎng)格速度快和保持幾何特征較好的特點(diǎn),可以滿足在pc機(jī)上實(shí)現(xiàn)三維建筑群的大范圍建模和實(shí)時(shí)交互顯示要求。

pioneeringwithscience&technologymonthlyno.12009 1前言 杭州灣蕭山通道是浙江省公路交通規(guī) 劃（2003~2020）中兩縱、兩橫、十八連、三 繞、三通道公路主骨架規(guī)劃中的“第三通 道”，也是杭州市實(shí)施以“一繞、十線、四連、 一通道”為主要內(nèi)容的杭州市公路建設(shè)規(guī) 劃（2003~2020）重點(diǎn)項(xiàng)目之一。該項(xiàng)目利用 高分辨率地震勘察技術(shù)對(duì)杭州灣蕭山通道 （錢(qián)江十橋）鹽官東方案橋位開(kāi)展工程物探 勘察工作，勘察分兩步進(jìn)行，第一步在鹽官 九里橋和蕭山圍墾區(qū)外十工區(qū)兩岸橋位上 開(kāi)展陸域高分辨率地震勘察工作，第二步 是對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行了水域高分辨地震勘察 工作。物探結(jié)果查明了橋位及其附近的地 形、地貌特征，測(cè)定了第四系厚度、基巖面 埋深、形態(tài)及第四系分層等，了解了橋位上 斷裂構(gòu)造發(fā)育的位置、傾向、規(guī)模及

逆向工程技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)相結(jié)合目前已發(fā)展成為cad/cam系統(tǒng)中相對(duì)獨(dú)立的研究領(lǐng)域.自由曲面數(shù)字化是逆向工程的關(guān)鍵技術(shù)之一.采用了基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的光學(xué)非接觸式測(cè)量方法,得到了自由曲面的三維幾何數(shù)據(jù).首先介紹了線結(jié)構(gòu)激光掃描三維曲面測(cè)量原理、傳感器的標(biāo)定、激光平面的標(biāo)定;通過(guò)對(duì)所拍攝的圖像進(jìn)行降噪、二值化、細(xì)化等處理獲得光刀中心數(shù)據(jù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了曲面的三維計(jì)算;最后給出了利用旋轉(zhuǎn)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)一個(gè)產(chǎn)品外形進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量的計(jì)算實(shí)例.

以某款轎車(chē)車(chē)身造型設(shè)計(jì)為研究對(duì)象,通過(guò)激光掃描儀的非接觸測(cè)量獲取零件表面的云狀數(shù)據(jù),并利用im-ageware軟件對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,且基于nurbs曲面重構(gòu)理論進(jìn)行車(chē)身造型表面重構(gòu),最終實(shí)現(xiàn)了車(chē)身零部件的曲面重構(gòu)。與傳統(tǒng)的車(chē)身造型設(shè)計(jì)方法相比,該方法提高了工作效率,縮短了新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。

介紹了逆向工程的含義和它的工作流程圖,分析了三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)結(jié)構(gòu)及其組成部分。以摩托車(chē)飾蓋為例,利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)實(shí)物輪廓進(jìn)行準(zhǔn)確、快速的測(cè)量。并提出通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對(duì)摩托車(chē)表面進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)歸一化處理,從而確定\"點(diǎn)云\"數(shù)據(jù)的特征線;然后再進(jìn)行曲面的分割,對(duì)于不同的數(shù)據(jù)塊,能直接從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值矩陣得到曲線的控制頂點(diǎn),采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方法對(duì)曲面進(jìn)行擬合;最后,將這些曲面片拼接、裁剪,完成復(fù)雜曲面模型的重建,即得到摩托車(chē)飾蓋的曲面模型。

本文主要介紹了在模具制造和復(fù)制及產(chǎn)品改型中如何運(yùn)用逆向工程技術(shù)提供模具制造和產(chǎn)品改型的數(shù)字化依據(jù),提高模具制造和產(chǎn)品改型的精度和質(zhì)量;同時(shí)介紹了點(diǎn)云的處理方法和如何獲得轎車(chē)外覆蓋件a級(jí)曲面的方法.

隨著高分子材料合成技術(shù)的不斷發(fā)展，塑料工業(yè)得到了迅猛的發(fā)展。目前，塑料產(chǎn)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域代替了金屬制品，并發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。如許多的汽車(chē)件，摩托車(chē)件，而模具工業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，被稱(chēng)為“工業(yè)之母”，模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志，早期的模具設(shè)計(jì)與制造企業(yè)，大多采用傳統(tǒng)的工藝規(guī)程，從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖紙到產(chǎn)品的制造，即順向產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程。

基于逆向工程在汽車(chē)車(chē)燈設(shè)計(jì)中的應(yīng)用