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车身覆盖件曲面延展设计方法的实现及应用研究
曲面的延展是指从原有曲面出发按一定的要求和规则,把原有曲面延 伸扩大的一种曲面构造方法。曲面延展是CAD 系统曲面造型中的重要组成 部分,由于它涉及到曲面之间拼接等一系列问题,所以这种方法也是曲面 造型中最为复杂的方法。考虑到NURBS 曲面在车身造型设计中的良好性 能,对此本文设计出基于NURBS 原理,对覆盖件曲面展开近似计算的子 系统。 (1)首先从曲线曲面基本理论入手,详细分析了曲面延展的连续性要 求,并推导了曲面切平面连续和曲率连续的条件。 (2)提出曲面延展和曲面桥接的方法并在Microsoft Visual C++ IDE 利 用OpenGL 提供的开发函数实现了这一系统。 (3)针对延展后的曲面控制点散乱,可能使拓展曲面产生折叠、起皱。 本文给出了一种简单的散乱控制点的有序化的方法。 第一章 绪论 ???????????????????? (1) §1.1 计算机辅助几何设计 ?????????????? (1) §1.2 自由曲面造型技术及其在车身设计中的应用?????? (2) §1.3 曲面的延展方法及其研究现状???????????? (4) §1.4 本文研究内容及意义???????????????? (7) 第二章 自由曲线曲面理论???????????????? (9) §2.1 曲线与曲面的参数表示??????????????? (9) §2.2 曲线论?????????????????????? (11) §2.2.1 曲线的表示????????????????? (11) §2.2.2 曲线的基本公式、曲率和挠率????????? (12) §2.3 曲面论????????????????????? (13) §2.3.1 曲面的表示???????????????? (13) §2.3.2 曲面上的曲线和曲面的度量性质 ?????? (13) §2.3.3 曲面的曲率性质?????????????? (14) §2.4 NURBS 曲线曲面理论??????????????? (14) §2.4.1 非均匀有理B 样条曲线???????????? (15) §2.4.2 NURBS 曲线插入节点技术?????????? (15) §2.4.3 非均匀有理B样条曲面???????????? (16) §2.4.4 非均匀有理B样条曲面的性质???????? (17) §2.4.5 曲面权因子的几何意义???????????? (18) §2.4.6NURBS 曲线曲面延伸???????????? (19) §2.4 本章小结???????????????????? (24) 第三章 曲面延展算法理论??????????????? (25) §3.1 曲面柔性延展?????????????????? (25) §3.1.1 曲面柔性延展方法步骤??????????? (25) §3.1.2 曲面延展后处理??????????????? (28) §3.2 曲面桥接延展?????????????????? (32) §3.2.1 过渡曲面生成??????????????? (32) §3.2.2 控制点的调整??????????????? (33) §3.2.3 过渡曲面的调整?????????????? (35) §3.3 本章小结??????????????????? (36) 第四章 曲面延展造型系统开发????????????(37) §4.1 软件开发环境??????????????????? (37) §4.2 系统的输入输出????????????????? (38) §4.3 曲面延展造型的实现??????????????? (39) §4.3.1 软件开发设计??????????????? (39) §4.3.2 模块的参数化设计?????????????? (41) §4.3.3 延展曲面的编辑??????????????? (43) §4.4 本章小结????????????????????? (46) 第五章 曲面延展造型系统应用举例??????????? (47 §5.1 实例演示????????????????????? (47 §5.2.1 曲面柔性延展实例?????????????? (47 §5.2.2 曲面桥接延展实例?????????????? (49 §5.3 本章小结????????????????????? (50
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