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软件工程与项目管理
Software Engineering & Project Management
构造方式还可以细分出两类:曲线拟合法和曲面片拟合法。曲线拟合法先是将扫
描得到的测量点先进行曲线拟合,而后再依据拟合的曲线建立曲面(拉伸曲面及
旋转曲面等),将曲面进行裁剪与拼接后完成曲面模型的重构;曲面片拟合法是
利用扫描得到的测量点直接进行曲面拟合,再进行裁剪、过渡以及拼接等操作来
完成模型的逆向重构。基于特征的传统造型方法更直观的可以将其定义为“贴面
法”,即将模型特征用拟合面进行包覆处理,之后再进行修剪去除多余边界,重
新生成实体后就完成了模型的重构,将这一模型重构方法是使用 NURBS 曲面直
接由测量点或是曲线建立出曲面,严格遵循了“点→线→面”的建模流程。这一
模型重构方法需要前期对已知模型进行详细的分析、精准的预判才能贴合并裁剪
出能够用于生成实体的曲面,因此应用这一方法需要从业的工程技术人员具有较
高的专业技巧以及建模经验,并不具备广泛的适用性。
(2)基于非特征的快速造型方法
基于特征的快速曲面造型方法是通过对原产品测量数据进行网格化处理后,
通过建立多面体化的表面来实现的。通常需要对已经获得的三角网格数据进行三
角网曲面的重建,而后再对新建后的网格面片基于轮廓线或曲率线进行分割处理,
进而会得到若干含有 4 条边界的子网格曲面,并需要对这些子网格面片逐一进行
参数化处理;最后再对曲面片进行拟合,得到利用 NURBS 曲面进行特征表达的
CAD 模型。丛海宸等提出了一种基于边界划分的逆向非特征建模方法,并对这
一方法的应用流程以及人脸模型的点云数据进行了逆向重构的演示。
(3)混合建模方法
随着逆向工程技术研究的不断深入,目前对于模型逆向重构的方法主要采
用“正 / 逆向相结合”的混合建模方式。这一技术的改进能够有效解决应用于传
统的贴面法在进行曲面间的修剪与缝合时,由于剪切与缝合次序出现差错而导致
重构后的模型变为壳体的现象。这一方法最为本质的特点即是使用扫描得到的测
量点作为进行零件特征逆向重构的草绘基准。实现在正向设计中所需的所有特征
的建模尺寸均能在点云模型上提取并加以利用。在模型逆向重构过程中,可以通
过反复调整底层草绘或拟合的曲面来提高模型的重构精度,若模型中存在对产品
性能影响较大的特征,可对该特征的必要尺寸进行参数化管理,可以通过构建参
数化模型的办法为后续的灵敏度分析或优化设计做出相应的准备工作。其中,康
凯在进行模型重构过程中对模型关键位置进行了参数化修正,有效的提高了建模
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