基于多信息体素模型的干涉检测和处理算法的研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:RedCandleCalmFire
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在面向三角网格模型的增材制造领域以及多轴减材加工领域的干涉检测和处理过程中,存在由于三角网格模型的求交布尔运算效率瓶颈问题,导致的干涉检测困难以及干涉处理准确性不高等现象。针对此类问题,本文通过对三角网格模型的特性、体素模型以及体素模型布尔运算过程进行研究,建立了一种多信息两级体素模型数据结构,并在该数据结构的基础上设计了针对三角网格模型加工的干涉检测和处理算法。本文所设计的多信息两级体素模型是一种基于三角网格原始数据以及拓扑关系建立的两级体素模型。在模型的底层,构建了两个属性信息三维数组作为两级体素空间的映射,并在数组的每个元素中存储对应体素单元的属性值。使用另一个表面信息三维数组,保存第二级体素空间中每个边界体素记录的种子三角网格ID。在模型的建立过程中,首先在第二级体素空间中记录种子三角网格并识别出边界体素,然后通过对边界体素进行行程编码的方式逐平面地识别出平面中实体体素,最后建立起第一级体素模型完成该数据结构的建立。基于多信息两级体素模型,本文分别设计了针对全局干涉和局部干涉的干涉检测及处理算法。针对全局干涉问题,本文首先将全局干涉现象分为“相切式”和“贯穿式”两种类型。然后设计了一种沿着刀轴线逐段离散的全局干涉检测算法,从干涉的体素中索引出模型局部表面网格进行精细判断。对于“相切式”全局干涉的,本文设计了一种基于包围盒的刀具姿态调整算法进行处理。针对“贯穿式”全局干涉,则先利用刀位点处“调节半球”找出所有半球内边界体素,再基于这些边界体素中的三角网格邻域进行刀具姿态调节。针对局部干涉现象,本文则采用“抬刀”的思路进行过切现象的处理以实现局部干涉的去除。本文所述多信息两级体素模型能够同时提供空间任意一点处相对于原始模型表面的“相对位置信息”以及表面的“局部形貌信息”。基于该数据结构设计的干涉检测和处理算法则具备高效、准确的优点,能够有效处理三角网格模型上任意位置处的全局干涉和局部干涉问题,并提供一个无干涉刀具姿态的可行方案集合。
其他文献
[目的]探究塔城地区气候的时空变化趋势及其与气象因子的关系。[方法]文章利用塔城地区7个气象站点1961~2013年的逐日气象资料,探究了气温、降水、日照时数、积温和潜在蒸散
固相核酸已被广泛用于DNA,cDNA微阵列、固相PCR及其它核酸与生物分子检测的传感技术中.和硬质玻璃载片相比,三维聚丙烯酰胺凝胶作为固定核酸的载体具有结合核酸容量高、利于反应
与浙江其他城市经济相比较,湖州市相对显得欠发达,就拿湖州人引以为豪的丝绸工业来说吧,现在已经图有虚名,市区里几处颇具规模的丝绸厂房,大都被拆迁,仅存几幢作为历史的见证被保存