通用网格模型的可微分隐式等距曲面快速造型技术及其应用

项目名称： 通用网格模型的可微分隐式等距曲面快速造型技术及其应用

项目编号： No.61173119

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 刘圣军

作者单位： 中南大学

项目金额： 55万元

中文摘要： 等距曲面广泛使用于设计与制造各个应用领域，而网格表示是这些领域中最简单且通用的模型表示方式。经典的生成等距曲面的方法难以应用于通用网格模型。我们在文献[1]中提出了一个通用网格模型的等距曲面快速造型方法。然而，这个方法无法构造具有高阶连续性的等距曲面，且抽取出的等距曲面无法保证拓扑结构的正确性。在本项目中，我们提出可行的方案解决上述问题。首先，使用卷积曲面定义通用网格模型的等距曲面，使其具有高阶连续性，同时通过面积分或线积分方法推导出卷积曲面的解析函数表达式。通过研究卷积距离场值的分布，推导出欧式距离与代数距离的一个映射关系，并对逼近等距曲面的卷积曲面进行误差分析。然后，设计基于自适应划分网格的等距曲面抽取方法，保证抽取出的曲面网格拓扑结构正确。基于所定义的等距曲面，设计自适应刀具路径生成算法和模型可制造性分析方法，有助于可微分等距曲面应用于实际生产。最后，并行化等距曲面造型相关算法。

中文关键词： 卷积曲面；偏移曲面；点云数据优化；拟插值；保形曲面

英文摘要：

英文关键词： Convolution surface；Offset surface；Points consolidation；Quasi-interpolation；Shape-preserving surface