基于偏置优化策略的三维扫描数据实体化造型方法研究

项目名称： 基于偏置优化策略的三维扫描数据实体化造型方法研究

项目编号： No.51405234

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 张长东

作者单位： 南京理工大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 数字化设计技术以及增材制造技术的共同飞跃推动了个性化定制产品的应用需求，面向扫描数据的实体化造型是一类重要的数字化设计方式。针对造型过程中因自交区域去除、偏置曲面拟合而导致的偏置效率较低、细节形态丢失等问题，研究基于偏置优化策略的扫描数据实体化造型设计方法。采用启发式智能搜索策略探讨分割路径的实时交互提取方法，为基网格设计提供分割工具；引入Morse理论提取采样点，研究限定区域内有向距离场函数的隐式曲面表示原理，根据采样点密度自适应设置空间划分的尺寸及层次，构建无自交的初始偏置曲面；利用单一曲率参数调整三角片的分布密度，优化初始偏置曲面的网格分布，实现离散曲面的自适应重新网格化；构建基网格与初始偏置曲面之间的位置对应关系，研究基于多权重特征约束的迭代微分域曲面变形方法，补偿因隐函数拟合重建产生的细节损失和偏置精度损失，为扫描数据的实体化造型提供基础理论支撑。

中文关键词： 曲面偏置；结构优化；轻量化设计；增材制造；

英文摘要： Rapid development of digital design and rapid prototyping promote the application requirements of personalized customization product, the solid modeling for 3D scanning data is one of the most important modeling method. Traditional solid modeling methods

英文关键词： Surface Offseting；Structure Optimization；Lightweight Design；Additive Manufacturing；