一种基于能量模型的曲面展开改进算法

严国彪,刘斌

(华侨大学机电及自动化学院,福建泉州 362021)

一种基于能量模型的曲面展开改进算法

严国彪,刘斌

(华侨大学机电及自动化学院,福建泉州 362021)

针对现有算法存在的问题,提出一种基于能量模型的自由曲面展开改进算法.算法的改进主要是对时间步长的调整.通过调整时间步长,避免展开过程中发散现象,同时也有效地提高曲面展开的精度,较好地解决展开过程中因迭代次数过多而引起的振荡现象,提高曲面展开的质量.算例结果表明,算法是有效的,可以满足实时交互设计的要求.

曲面展开;能量模型;时间步长;三角网格

3D曲面展开技术广泛应用于飞机、汽车、船舶,以及服装和鞋类等设计和制造领域中.这些行业都需要得到设计产品的平面外形图.传统的方法是将最初的平面外形图手工进行反复缝合、修改,直至最终得到理想的外形图.许多应用于产业的CAD/CAM系统具有将立体曲面展开为平面的功能,大大方便了后继的设计和制造.曲面的展开问题,特别是复杂曲面的展开问题[1-2],一直是计算机辅助几何设计领域研究的热点和难点.合理地展开三维曲面是CAD&CG领域中众多技术得以实现的重要基础,国内外众多学者进行了不少相关的研究.文献[3-5]在曲面展开系统中采用了弹簧-质点模型对其曲面展开进行优化,但他们研究的侧重点不同.上述算法都未考虑到迭代优化中的发散问题,即如果参数选择不合理的话,则很……