自由曲线曲面距离迭代算法的研究及其可视化处理 被引量：6

1

作者 龚堰珏 贠敏 王小椿 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2003年第12期2306-2308,共3页

针对几何造型和数控加工的需要 ,对点到面的投影、曲线曲面距离计算的算法进行了深入的分析 ,注重线面的几何性质 ,采用数值方法形成了精巧实用的迭代算法 .并在MFC下利用OpenGL通用图形接口 ,对算法结果进行了可视化处理 .

关键词 自由曲线曲面距离迭代算法 可视化处理 几何造型 数控加工 OpenGL通用图形接口

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提高自由曲面透镜测量精度的迭代重构曲面算法研究 被引量：2

2

作者 冯之敬 郭震宇 曾理江 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期956-959,共4页

在提出的基于图像变换的光学透镜的表面面形测量方法中,建立了迭代重构曲面算法。算法根据待测透镜光学表面在光学成像系统中的图像变换特性,重构出与待测透镜光学表面具有相同图像变换特性的数值三维曲面簇,利用迭代方法从中筛选出与... 在提出的基于图像变换的光学透镜的表面面形测量方法中,建立了迭代重构曲面算法。算法根据待测透镜光学表面在光学成像系统中的图像变换特性,重构出与待测透镜光学表面具有相同图像变换特性的数值三维曲面簇,利用迭代方法从中筛选出与待测透镜光学表面面形完全相同的数值三维曲面,解决了测量精度不足的问题。实验结果表明,使用该算法所构建的数值曲面与待测透镜光学表面的曲面面形能够准确相符。 展开更多

关键词 自由曲面透镜 面形测量 迭代重构曲面算法 图像变换

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使用局部支撑径向基函数的隐式曲线曲面几何迭代算法 被引量：9

3

作者 王海波 刘韬 +5 位作者 刘圣军 位文言 刘新儒 刘平波 白燕羽 陈月安 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期1755-1764,共10页

由散乱数据稳定重构曲线曲面,在变分拟插值方法的基础之上,提出了使用局部支撑径向基函数的隐式几何迭代算法.首先,根据给定数据点的法向构造隐式函数的非零约束,构造计算隐函数系数的迭代格式,并讨论其收敛性;然后,在此基础上引入加速... 由散乱数据稳定重构曲线曲面,在变分拟插值方法的基础之上,提出了使用局部支撑径向基函数的隐式几何迭代算法.首先,根据给定数据点的法向构造隐式函数的非零约束,构造计算隐函数系数的迭代格式,并讨论其收敛性;然后,在此基础上引入加速因子,对隐式迭代算法进行加速,同时讨论了加速算法的收敛性;最后,为了降低迭代过程空间和时间的复杂度,给出了一种加速算法的改进版本.数值实验表明,使用局部支撑径向基函数的隐式几何迭代算法对曲线曲面重构是有效的,并对部分信息缺失、非均匀分布、带噪声采样数据的重构也达到了较好的效果,且实现简单,易于并行. 展开更多

关键词 隐式几何迭代算法 加速因子 局部支撑径向基函数 曲线曲面重构 拟插值

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基于子曲面分割和迭代的自由曲面光线追迹方法 被引量：1

4

作者 朱进 高志山 +2 位作者 袁群 叶井飞 张聪旸 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期686-692,共7页

根据光学自由曲面数学描述复杂,但面形较为平滑的特点,提出一种新的基于子曲面分割和迭代的自由曲面光线追迹方法。通过离散点分割形成子曲面阵列,根据三角形内角和定理确定目标子曲面,对目标子曲面进行切平面迭代完成光线追迹。通过数... 根据光学自由曲面数学描述复杂,但面形较为平滑的特点,提出一种新的基于子曲面分割和迭代的自由曲面光线追迹方法。通过离散点分割形成子曲面阵列,根据三角形内角和定理确定目标子曲面,对目标子曲面进行切平面迭代完成光线追迹。通过数值仿真,采用所提方法分别对偶次非球面、双圆锥曲面、扩展多项式面和单透镜无像散系统进行光线追迹,并与ZEM-AX追迹结果进行比对。结果表明:该方法在离散点采样密度很低的情况下(降低了计算机的内存消耗和运算时间)仍然可以保证光线追迹的精确性,与ZEMAX中光线和自由曲面交点的偏差达到10-3(nm)量级,出射光线角度的偏差达到10-3(")量级。 展开更多

关键词 光学自由曲面 子曲面 光线追迹 迭代算法 ZEMAX

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点到空间NURBS曲线距离的筛选迭代求取方法 被引量：3

5

作者 陈良骥 马龙飞 +1 位作者 赵波 高飞 《计算机应用与软件》 北大核心 2023年第1期98-102,共5页

针对点到空间非均匀有理B样条曲线(NURBS)的距离求取问题,提出一种最短距离筛选迭代方法。分析了NURBS曲线的几何特征并建立距离求取目标函数。对曲线节点向量进行初次筛选得到目标节点参数,以目标节点参数为中心在节点向量间内进行局... 针对点到空间非均匀有理B样条曲线(NURBS)的距离求取问题,提出一种最短距离筛选迭代方法。分析了NURBS曲线的几何特征并建立距离求取目标函数。对曲线节点向量进行初次筛选得到目标节点参数,以目标节点参数为中心在节点向量间内进行局部搜索,并依据参数所对应数据点的一阶导矢与待测点间的几何关系确定最终参数搜索区间,通过迭代方法在最终参数搜索区间中迭代求得最短距离点。利用MATLAB设计程序并进行实际数据的仿真计算,结果表明所提出求取点到NURBS曲线距离的方法速度快且精度高,在计算机辅助设计等方面具有较高的实用价值。 展开更多

关键词 NURBS曲线 距离求取 筛选 迭代算法

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基于自由曲面的点云配准算法 被引量：3

6

作者 卢章平 郑航 +1 位作者 沙春发 李明珠 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期319-323,共5页

为了提高自由曲面工件的配准效率,提出了一种基于共面4点集的RANSAC初始配准算法和改进的迭代最近点(ICP)精确配准算法相结合的2步配准方法.首先,在基于RANSAC算法的机制上,通过点间距离和比例关系寻找2片点云的共面4点集,利用共面4点... 为了提高自由曲面工件的配准效率,提出了一种基于共面4点集的RANSAC初始配准算法和改进的迭代最近点(ICP)精确配准算法相结合的2步配准方法.首先,在基于RANSAC算法的机制上,通过点间距离和比例关系寻找2片点云的共面4点集,利用共面4点集这一不变量来约束RANSAC算法提取的样本,使点云经过初始配准后得到一个较好的初始位置;然后在基于原始ICP算法的基础上作出相应的改进,对点云初配结果进行优化,使得点云之间的配准误差达到最小,以实现点云的精确配准;最后,对2组简单工件的CAD曲面点云模型进行配准仿真.结果表明:该算法相对于传统ICP算法运行时间减少48%,精度提高56%,能够满足配准要求. 展开更多

关键词 点云配准 自由曲面 共面4点集 RANSAC算法 迭代最近点算法

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距离约束的网格曲面曲线设计方法 被引量：1

7

作者 金耀 宋丹 +3 位作者 俞成海 马文娟 宋滢 何利力 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期3266-3279,共14页

针对现有网格曲面曲线设计方法鲁棒性差、收敛慢、适用范围窄等不足,提出一种基于距离约束的新方法.该方法将复杂的流形约束转化为距离约束,并与光滑、插值(逼近)约束共同描述成优化问题.求解时,用切平面逼近局部曲面,并将距离约束松弛... 针对现有网格曲面曲线设计方法鲁棒性差、收敛慢、适用范围窄等不足,提出一种基于距离约束的新方法.该方法将复杂的流形约束转化为距离约束,并与光滑、插值(逼近)约束共同描述成优化问题.求解时,用切平面逼近局部曲面,并将距离约束松弛成用点到切平面的距离.由于计算距离所用的曲线上的点与其对应的切点相互依赖,采用“整体-局部”交替迭代的策略,并运用Gauss-Newton法的思想控制其收敛行为:整体阶段,通过距离近似将其松弛成凸优化问题求解迭代步长;局部阶段,采用鲁棒高效的投影法将优化后的曲线映射到曲面以更新切平面;最后,利用切割平面法将所有处于松弛状态的折线映射到网格曲面.实验结果表明:该方法与现有方法相比,在效率、鲁棒性、可控性、应用范围等方面均表现出优势. 展开更多

关键词 网格曲面 曲线设计 距离约束 交替迭代

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基于弹簧质点模型的自由曲面四边形网格平面化研究 被引量：3

8

作者 高博青 李峥 吴慧 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期32-39,共8页

为实现对自由曲面的平面四边形网格划分,提出了一种基于力学模拟的网格优化算法,建立了包含杆件长度的约束力、边界固定质点约束力、曲面对质点的吸附力、网格平面化作用力的弹簧质点计算模型.首先,采用映射法或其他方法对曲面进行初始... 为实现对自由曲面的平面四边形网格划分,提出了一种基于力学模拟的网格优化算法,建立了包含杆件长度的约束力、边界固定质点约束力、曲面对质点的吸附力、网格平面化作用力的弹簧质点计算模型.首先,采用映射法或其他方法对曲面进行初始四边形网格划分,在获得曲面的初始网格划分的基础上根据不同网格性能的侧重要求,计算出相应的弹性系数kij、边界约束刚度kc、对网格点的吸附刚度km、平面化控制系数pc,建立以平面化为目标的网格弹簧质点模型,通过动力松弛法,经多次迭代得到平面化网格;然后结合四边形平面化指标,以流畅性指标和均匀性指标对网格进行质量综合评价,同时引入网格偏离指标对网格的形状进行控制;最后,进行了算例验证,算例表明,弹簧质点平面化网格计算方法可以很好地适应自由曲面,通过调整参数,在一定条件下可使网格平面化的许允误差限制达到合理范围,同时可以兼顾流畅性和均匀性的要求. 展开更多

关键词 自由曲面 网格平面化 力学模拟 优化算法 动力松弛法 迭代 评价指标

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基于点云数据的自由曲面加工误差评定 被引量：10

9

作者 何帅 陈富民 +1 位作者 杨雅棠 李建华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期135-142,共8页

针对自由曲面加工误差检测困难的问题,提出了一种自由曲面加工误差评定方法。该方法以高精度蓝光扫描仪获取到的点云作为实测数据,以自由曲面的立体印刷模型作为理论模型。首先设置动态偏差阈值去除点云的远距离噪声,利用基于曲面变化... 针对自由曲面加工误差检测困难的问题,提出了一种自由曲面加工误差评定方法。该方法以高精度蓝光扫描仪获取到的点云作为实测数据,以自由曲面的立体印刷模型作为理论模型。首先设置动态偏差阈值去除点云的远距离噪声,利用基于曲面变化度的局部离群系数方法去除点云的近距离噪声;然后采用最近点迭代算法分离点云位置误差的旋转量,以自适应粒子群算法依据最小区域原则分离位置误差的平移量;最后对点云进行基准变换后,计算点云与模型之间的偏差。实验结果表明,相对于最近点迭代算法,所提方法计算的位置误差向量均方根误差减小了66%,轮廓度减小了18%。提出方法的位置误差分离精度更高,轮廓度误差评定更准确,适用于扫描点云对自由曲面的加工误差评价,可以有效判断出超差区域。 展开更多

关键词 点云数据 自由曲面 加工误差 最近点迭代算法 粒子群算法

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隐式B样条曲线拟合的加权PIA算法 被引量：1

10

作者 冯诒煜 李亚娟 邓重阳 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期1887-1893,共7页

为了使拟合数据点的曲线生成速度更快、误差更小,提出一种隐式B样条曲线拟合数据点的加权PIA算法.首先,用待拟合数据点以及给定法向量生成偏移点集.然后,通过偏移点集构造差分向量,从而得到需要调整的误差控制系数,为了使迭代效率更高,... 为了使拟合数据点的曲线生成速度更快、误差更小,提出一种隐式B样条曲线拟合数据点的加权PIA算法.首先,用待拟合数据点以及给定法向量生成偏移点集.然后,通过偏移点集构造差分向量,从而得到需要调整的误差控制系数,为了使迭代效率更高,在迭代过程中对误差控制系数做加权处理.最后,用最新的控制系数矩阵得到拟合数据点的曲线.文中5个数值算例采用均匀节点序列,实验结果表明,在相同迭代次数下,相对于I-PIA算法,该算法得到的拟合曲线误差值更小,曲线能更好保特征. 展开更多

关键词 B样条曲线曲面 渐进迭代逼近 隐式曲线 加权算法

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粒子群算法在等误差直线逼近节点方法中的应用 被引量：2

11

作者 项魁 高健 文豪 《机床与液压》 北大核心 2017年第13期91-94,共4页

自由曲线是数控加工中经常遇到的工件外形轮廓曲线,但一般的数控系统只有直线和圆弧插补功能。对于自由曲线的直接数控加工,只能用直线或圆弧去逼近其节点,并进行逼近的走刀加工。等误差直线逼近节点的方法能够使所有逼近线段误差相等,... 自由曲线是数控加工中经常遇到的工件外形轮廓曲线,但一般的数控系统只有直线和圆弧插补功能。对于自由曲线的直接数控加工,只能用直线或圆弧去逼近其节点,并进行逼近的走刀加工。等误差直线逼近节点的方法能够使所有逼近线段误差相等,是自由曲线直线逼近节点的有效方法之一。在对等误差直线逼近节点算法的研究中,基于几何运算,提出一种新的等误差直线逼近节点的计算方法。该方法通过建立自由曲线的数学模型,运用粒子群算法迭代求取自由曲线上的刀位点坐标信息,并通过VC++编程,实现自由曲线等误差直线逼近数控系统的开发,并验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 自由曲线 等误差 节点 逼近 粒子群算法 迭代

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