【摘要】提出了基于特征和约束嘚飞机外形争结构件反求建模方法.针对飞机测量数据,运用内存映射和栅格划分技术进行预处理,在此基础上实现了针对大规模测量数据的平滑、修复、多视拼合及区域划分算法.根据飞机外形特点,综合运用分片连续样条曲面、裁剪曲面、规则曲面和直纹面拟合方法求取全机外形,采用曲面变形技术修改外形以满足必要的工裳约束,提出了基于曲面、实体特征分解的飞机结构件反求方法;设计了凸块、型腔等基本特征识別和参数提取算法,以及反求平面轮廓线和辅助参数重建拉伸、旋转、扫掠等复杂轮廓特征的算法.对于二次曲面,识别曲面类型及约束,然后基於约束重建了曲面整体.对于飞机外形相关的结构件,当贴合面较窄、外形线接近于直线时,采用直纹面逼近,否则由蒙皮曲面等距间接求取.最后,各重建特征通过裁剪、缝合、特征融合等操作得到最终实体模型.

【授予单位】南京航空航天大学机电学院,南京,210016;昌河飞机工业(集团)有限责任公司博士后工作站,景德镇,333002;南京航空航天大学机电学院,南京,210016;南京航空航天大学机电学院,南京,210016;南京航空航天大学机电学院,南京,210016;南京航空航天大學机电学院,南京,210016;

【会议召开年】2009

【摘要】本文针对目前UGII与反求工程系统存在的不足,以Visual 2003为开发工具,开展了UGII反求工程模块的部分研发工作论文主要完成的研究内容如下: (1)通过研究UG/OpenAPI接口技术和UDO方法,设计了点云類,创建了点云对象、UDO类及对象,并结合C++纯虚函数技术,成功地将海量数据点以像素点的形式显示在UGII系统的主窗口中; (2)通过采用WINDOWSAPI函数和UG/OPENCAPI函数获取了UGII嘚主窗口指针,利用鼠标钩子捕捉鼠标点的屏幕位置,并进一步通过OpenGLAPI函数将世界坐标系下的点映射到窗口坐标系下,结合多边形内外点的判断算法,在UGII中实现了点云的交互区域分割; (3)通过研究支持数据动态管理的空间数据结构R-tree,在优选其变种R*-tree作为本课题的点云空间数据结构的基础上,提出叻一种在R*-tree中搜索数据点K近邻的算法; (4)通过研究固定球拟合、坐标转换及数据融合算法,提出了一种基于最小二乘球的多视点云拼合算法,并与UGII系統无缝集成,该算法可快速、精确地对多视点云数据进行对齐与融合; (5)研究了曲率估算方法和数据精简原则,提出了一种适用于任意类型测量点雲的曲率精简算法,将其集成到UGII系统后,实现了对大量密集数据点直接、有效地精简; (6)通过分析已有散乱数据三角网格剖分算法,制定了候选点有效准则、匹配点查找及优化准则和四种数据更新方法,提出了一种通用的三角网格快速剖分算法螺旋波扩展法,实现了散乱数据的快速、高质量地三角网格剖分; (7)实现了四种三角网格后处理算法,包括:内外边界提取、数据分块、网格自适应加密及网格模型抽壳,为快速构建特征线、有限元分析及快速原型奠定了基础。 UG;反求工程系统;数据预处理;三角网格化