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逆向与正向建模曲线和曲面光顺性评估依据

发布日期:2014-07-05  来源:百佳学习邦  作者:李勇  浏览次数:1486
核心提示:在逆向过程中,人们除了对重构得到的模型和实物样件间的误差即精度有要求之外,模型的表面质量即形状的光顺性也越来越重要。如果曲面不光顺,就不能够满足产品外观设计的要求,同时也可能不便于加工。
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逆向与正向建模曲线和曲面光顺性评估依据
在逆向过程中,人们除了对重构得到的模型和实物样件间的误差即精度有要求之外,模型的表面质量即形状的光顺性也越来越重要。如果曲面不光顺,就不能够满足产品外观设计的要求,同时也可能不便于加工。因此,曲线、曲面的光顺性评估已成为产品设计过程中一个十分重要的要求。下面对光顺性评价的几个重要概念进行介绍。
逆向与正向建模曲线和曲面光顺性评估依据

1、光顺:消除外形的不规则性以得到更光滑形状的过程。
2、曲率梳:曲线各点处曲率的矢量表示,通过它可以直观地评价曲线光顺的情况,也可以用于指导用户对曲线的光顺性进行微调。
3、G0连续:零阶几何连续,亦称位置连续,指两曲线具有公共的连接点或是两曲面具有公共的连接线。两曲线或是曲面只是在连接点或是连接线重合,而在连接处切线方向和曲率均不一致。这种连续的表面看起来会有一个很尖锐的接颖,属于连续性中级别最低的一种。
4、G1连续:一阶几何连续,亦称切矢连续,指两曲线不仅在连接点处重合,而且在连接点处具有一致的切矢方向,而对于相连接的两个曲面,则为两平面在公共连接线处具有公共的切平面或公共的贡面法线。这种连续性的表面不会有尖锐的连接缝,但是由于两种表面在连接处存在曲率突变,在视觉效果上仍然会有明显的差异。
5、G2连续,二阶几何连续,亦称曲率连续,指两曲线在公共点处具有相同的曲率或是两曲面沿公共连接线处有所有方向都具有公共的法曲率。其条件是当且仅当两曲面沿它们的公共连接线处具有公共的切平面,又个具有公共的主曲率,及在两个
主曲率不相等时,具有公共的主方向。这种连续性的表面没有尖锐的连接颖,也没有曲率的突变,视觉效果光滑流畅,没有突然袭击然中断的感觉。曲率连续通常是制作光滑表面的最低要求,也是制作A级曲面的最低标准。
6、A级曲面:A级曲面在曲面造型上并没有一个确切的定义,从数学角度上看,可以简化为用尽可能简单的数学表达对一定的点云拟合所得的至少满足曲率连续的一组曲面。A级一词最初由法国达索公司在开发Catia时提出,专指车身模型中对曲面质量有特殊要求的一类曲面,如外形曲面、仪表板和内饰件的表面等。A级贡面是既满足几可光顺要求,又满足审美要求的一类曲面。其技术要求一般可以归结为以下几点:
a.A级曲面必须是光顺曲面。
b.A级曲面的特征网格线必须均匀合理地分布,最好在某一投影面上以矩形方式分布。
c.A级曲面的特征网格节点上表示曲面曲率方向的箭头指向应一致。
d.两相邻曲面在与两曲面相接线的垂直方向,两曲面的阶数应一致,这样的曲面匹配处理后,不会产生不必要的曲面扭曲变形。
一般来说,在逆向抄数曲面造型中所指的高质量曲面指便是A级曲面。

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