导读:本文包含了细分曲面论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:曲面,网格,插值,边界,局部,自适应,曲线。
细分曲面论文文献综述
张莉,佘祥荣,葛先玉,檀结庆[1]（2019）在《带矩阵权值的Catmull-Clark细分曲面渐进插值算法》一文中研究指出提出一种带矩阵权值的Catmull-Clark细分曲面渐进插值算法,旨在进一步解决渐进插值算法不能插值细分曲面法向量的局限.首先为渐进插值算法赋一个3'3的矩阵类型的权值,称之为矩阵权值,通过选取不同的矩阵权值来控制渐进插值算法的收敛速度和极限曲面的形状,并插值细分曲面法向量来实现细分曲面的光顺;其次,算法中矩阵权值可分解为2个矩阵之和,分别控制收敛速度和曲面形状及光顺;再次,文中还给出了2种矩阵权值的选取方法,即采用对角矩阵实现对x, y, z各分量收敛速度的控制;最后,采用旋转矩阵调整顶点位置实现极限曲面的光顺.文末给出大量的数值实例,展示了矩阵权值的作用.(本文来源于《计算机辅助设计与图形学学报》期刊2019年08期）
卢闯[2]（2019）在《细分曲面等几何边界元法的声学拓扑优化研究》一文中研究指出随着人类自动化活动范围的不断扩大,飞机轮船等交通工具给人们出行带来便利的同时伴随着噪声问题。噪音污染严重威胁着人们的健康生活,对结构声学性能进行研究可以有效改善这一问题,因此是一项重要的研究课题。基于解析求解的方法在简单结构声学的研究上已取得坚实的理论基础,然而难以应用于复杂的实际结构,因此开展一项有效的数值求解方法具有重要的实际意义。等几何分析采用样条基函数表达几何模型和进行数值分析,实现了计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助工程(CAE)分析的无缝结合。本文主要将细分曲面法与边界单元法相结合进行结构声学分析,以黏附吸声材料结构的声散射问题为例,验证算法的有效性。论文的主要内容和创新点如下:(1)基于等几何方法的细分曲线曲面构造。细分曲面法能够将任意拓扑的离散网格构建成整体光滑的曲面,避免了非均匀有理B样条(NURBS)方法曲面片拼接困难的问题。使用该方法建立了二维多边形的细分算法,叁维情况下分别建立了叁角形Loop细分和四边形Catmull-Clark细分算法。对一定细分级数的网格模型进行曲面拟合操作,Loop模式采用的是四次箱样条插值,而Catmull-Clark模式采用的是双叁次B样条插值。(2)基于叁维细分曲面边界元法的结构声学响应及优化分析。根据Helmholtz格林函数建立了求解声散射问题的边界积分方程。采用Loop和Catmull-Clark两种细分曲面方法对边界积分方程进行离散,结合配点法建立了系统边界元方程组。Burton-Miller法克服解的非唯一性问题,并对各阶奇异积分进行处理。建立优化问题的数学模型,采用与设计变量无关的伴随变量法进行敏感度分析。根据Delany-Bazley-Miki经验模型建立了介质导纳参数与吸声材料单元相对密度的关系,结合移动渐近线法(MMA)算法进行吸声材料分布的拓扑优化。若干实际算例结果证明细分曲面边界元法在计算精度上优于基于拉格朗日插值的传统边界元法。同时结构表面合理的黏附吸声材料能够节约耗材从而降低成本,并达到最优的降噪效果。(本文来源于《信阳师范学院》期刊2019-05-01）
佘祥荣[3]（2019）在《细分曲面的渐进插值及其光顺》一文中研究指出细分曲面具备了灵活性和多分辨率结构并可表示任意拓扑网格,所以在许多领域中有着诸多应用。根据极限曲面是否插值于给定初始网格的顶点,可将细分格式分为插值型细分和逼近型细分。一般情况下,插值型细分对不规则网格和尖锐特征比较敏感,且产生的细分曲面质量低于逼近型细分,因此学者们提出了一系列迭代插值算法来实现逼近型细分曲面插值于初始顶点;其中,基于渐进插值的细分曲面算法是渐进迭代逼近在细分曲面上的拓展。这种渐进插值算法不仅具有局部方法和全局方法的优点,即可以处理任意大小和任何拓扑结构的网格,而且可以生成光滑的插值型细分曲面,且细分曲面较好的保持了初始网格的形状。采用传统的渐进插值算法,可以实现让逼近型细分曲面插值初始顶点,已取得了较为理想的效果,然而随着数据点的不断增加,计算量的不断增大,因此如何利用该算法处理大规模数据点是现今的热点问题。此外,在流体动力学和空气动力学领域的功能曲线/曲面设计中,切平面及曲率的插值至关重要。因此有必要给出一种插值于法向量的渐进插值算法。鉴于以上研究现状,本文做了如下工作:1.根据渐进插值的局部性质,给出了细分曲面渐进插值的自适应数据拟合算法。初始顶点被分为两个动态调整的点集,即动点集和定点集。当精度给定时,根据每次迭代的结果动态地调整这两类顶点。迭代算法仅操作动点集的顶点,随着动点集内顶点数不断的减少,定点集内顶点数不断的增加,需操作的顶点随之减少,从而大大减少了计算量。此外,文中还给出了自适应权值算法,即自适应给顶点赋权值,对前期迭代中收敛较慢顶点的收敛速度进行加速,使其满足给定的收敛速度阈值。2.提出一种带矩阵权值的Catmull-Clark细分曲面渐进插值算法,旨在进一步解决渐进插值算法不能插值细分曲面法向量的局限。首先,定义了一个3×3的矩阵类型的权值,称之为矩阵权值,借助于选取不同的矩阵权值来控制渐进插值算法的收敛速度和极限曲面的形状,并通过插值细分曲面法向量来实现细分曲面的光顺;其次,将矩阵权值分解为两个矩阵之和,分别控制收敛速度和曲面形状及光顺;最后,给出了两种矩阵权值的取法,分别通过对角矩阵权值实现极限曲面形状的控制,及旋转矩阵权值实现插值法向量,进而实现曲面光顺。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2019-04-01）
陈磊磊,卢闯,徐延明,赵文畅,陈海波[4]（2019）在《细分曲面边界元法的黏附吸声材料结构拓扑优化分析》一文中研究指出等几何分析采用样条基函数构造几何模型和实施变量近似,实现了计算机辅助设计和辅助工程的无缝连接,并已广泛应用于弹性力学、电磁场和位势问题等领域.然而直接采用等几何方法难以构造复杂模型,限制了该方法在大规模实际工程问题上的应用.细分曲面法可用于克服这一问题,该方法对传统模型的离散网格进行细分和拟合操作,构造出极限光滑曲面,连续性更高,对复杂结构的适用性更强.该方法主要有以下优点:(1)适用于任意拓扑结构;(2)数值计算稳定;(3)实施简单;(4)局部细化与连续性控制.由于该方法在复杂结构模型构造方面具有较强的灵活性和便利性,已被广泛应用于航空航天、汽车、动画、游戏制作等建模领域.将细分曲面法与边界元法相结合进行结构声学分析,几何场与物理场均采用箱样条基函数进行插值近似.以黏附吸声材料结构的声散射问题为例,建立吸声材料分布拓扑优化数学模型,并采用移动渐进线算法进行设计变量更新,最终获得最优材料分布.(本文来源于《力学学报》期刊2019年03期）
田辉[5]（2018）在《基于多分辨率网格分割的细分曲面局部加工干涉区域搜索研究》一文中研究指出细分曲面具有良好的连续性和任意拓扑适应性,为构造复杂工件模型提供了良好的解决方案,局部加工干涉处理是数控加工中关键的问题之一,直接决定了工件加工质量与加工效率。高效的加工模型局部加工干涉区域搜索方法,为避免局部加工过切和补偿加工欠切提供了必要的理论依据。为此,本文综合运用CAD/CAM、计算几何和计算机图形学等相关理论知识,并利用细分曲面的拓扑结构特性,结合多分辨率网格分割技术,以刀位偏置模型局部自交干涉区域和加工模型局部加工干涉区域之间的对应关系,通过刀位偏置模型局部自交干涉区域搜索问题的解决,实现加工模型局部加工干涉区域的高效搜索。主要研究内容如下:(1)细分曲面加工模型构建。利用Catmull-Clark细分曲面控制网格拓扑结构特性,提出元胞数据结构的构建方法,基于该数据结构实现细分曲面的分片表示。通过分析细分曲面极限网格特性,提出基于极限网格构建加工模型的方法;基于局部细分矩阵特征分析,给出了计算细分曲面网格顶点极限位置和极限顶点法向的方法;基于参数曲面算曲率和基于离散网格算曲率的两种计算细分曲面极限网格顶点曲率的方法。(2)加工模型中局部加工干涉发生可能性快速估计。首先提出基于细分曲面加工模型的分片表示,结合细分曲面控制网格形态分析,高效搜索加工模型中的凹区域面片;在此基础上,结合多分辨率采样技术和细分曲面加工模型面片间拓扑关系,提出搜索加工模型中最易发生干涉区域方法。以加工模型中最易发生干涉区域的曲率半径为对象,提出一种对加工模型中局部加工干涉发生的可能性进行快速估计的方法。(3)基于边缘检测的加工模型局部加工干涉区域搜索。分析了加工模型局部加工干涉区域与刀位偏置模型局部自交干涉区域之间的内在联系。基于刀位偏置模型的分片表示和细分曲面曲率连续特性,以刀位偏置模型面片作为搜索单元,结合面片分割和子面片网格多级分裂,提出了搜索单个面片中局部自交干涉区域边界网格集的方法。结合单个面片内搜索和面片间搜索两种方法,提出高效搜索刀位偏置模型局部自交干涉区域边界网格集的方法;在此基础上,利用细分曲面模型网格拓扑结构,提出刀位偏置模型局部自交干涉区域高效搜索方法,从而快速获取加工模型中相应的局部加工干涉区域。本文所提出的加工模型局部加工干涉区域搜索相关方法均通过算法实例验证。(本文来源于《大连交通大学》期刊2018-06-17）
邵学智[6]（2018）在《基于多分辨率网格分割的细分曲面局部加工干涉预测研究》一文中研究指出为解决高端装备和高性能产品的制造要求,数字化设计和数据驱动是实现产品制造精度的关键环节,如何实现控制复杂产品的生产质量是当前研究的重要问题之一。细分曲面数控加工技术已经成为数控加工领域的一个重要研究方向,由于细分曲面通常表示复杂的曲面模型,所以在加工过程中很容易发生局部加工干涉。而且,庞大的数据量使得细分曲面局部加工干涉问题难以采用常规的方法高效解决。本文基于Catmull-Clark细分曲面方法,针对细分曲面数控加工中局部加工干涉预测的相关问题进行了探讨。主要有以下几方面:(1)首先介绍了局部加工干涉的基本概念,并阐述了细分曲面方法构建加工模型的相关基本理论。利用元胞数据结构,实现了 Catmull-Clark细分曲面的分片表示。基于细分曲面模型多分辨率表示的方法,实现了不同加工精度细分曲面模型的构建,并详细阐述了细分曲面模型相关几何属性的计算,为课题的后续研究提供了重要的理论支持。(2)基于空间约束法实现加工模型的局部加工干涉检测。通过分析刀位点、刀触点及其法矢量信息的空间约束关系,建立了一种适用于细分曲面模型局部加工干涉检测的方法。相比于采用曲率匹配的干涉检测方法,利用空间约束法进行局部加工干涉检测效率更高。曲率匹配检测方法具有局限性,但是空间约束检测方法不仅适用于球头铣刀,对于端铣刀和环形铣刀也适用。(3)基于面片形态分析和多分辨率采样技术快速实现加工模型的局部干涉预测。基于面片形态分析,快速地搜索出加工模型内易发生局部加工干涉区域。以易发生局部干涉的面片为干涉检测单元,利用多分辨率采样技术,结合空间约束法,快速搜索出每个凹曲面面片中最易发生局部加工干涉区域。以最易发生局部加工干涉区域的区域为研究对象,结合刀触点、刀位点与其法矢量信息等约束条件,建立了一种最优小刀具尺寸的计算方法,实现细分曲面模型数控加工的局部加工干涉预测,该方法为制造工程师解决数控加工过程中刀具尺寸的选择提供了重要的参考。(本文来源于《大连交通大学》期刊2018-06-17）
陈甜甜,闫迪,王伟,赵罡[7]（2018）在《形状可调的Loop细分曲面渐进插值方法》一文中研究指出针对Loop细分无法调整形状与不能插值的问题,提出了一种形状可调的Loop细分曲面渐进插值方法。首先给出了一个既能对细分网格顶点统一调整又便于引入权因子实现细分曲面形状可调的等价Loop细分模板。其次,通过渐进迭代调整初始控制网格顶点生成新网格,运用本文的两步Loop细分方法对新网格进行细分,得到插值于初始控制顶点的形状可调的Loop细分曲面。最后,证明了该方法的收敛性,并给出实例验证了该方法的有效性。(本文来源于《图学学报》期刊2018年03期）
陈爱芬,李桂清,王宇攀,聂勇伟[8]（2017）在《误差可控的细分曲面图像矢量化》一文中研究指出为了提高矢量化图像的重构质量,提出一种基于细分曲面的误差可控矢量化算法.首先提取图像特征,构建特征约束的初始网格,并利用二次误差度量方法简化初始网格,得到特征保持的基网格;然后利用带尖锐特征的Loop细分曲面拟合图像颜色,得到控制网格;最后计算重构图像的误差,对控制网格进行自适应细分,直至重构误差达到用户需求.实验结果表明,该算法能够大幅度提高初始重构结果的质量,并在一定程度上做到误差可控.(本文来源于《计算机辅助设计与图形学学报》期刊2017年12期）
田玉峰,陈发来[9]（2017）在《带参数的Catmull-Clark细分曲面》一文中研究指出在均匀B样条曲线的Lane-Riesenfeld细分算法中,每一步细分可看成是对原控制多边形的"切角"操作.文章通过引入一个参数来控制切角的程度,提出加权的Lane-Riesenfeld算法,并从均匀叁次B样条曲线出发,得到光滑性为C~1的单参数曲线细分格式.进一步将该算法推广到任意拓扑的四边形网格上,得到除奇异点外处处C~1的细分曲面(称之为带参数的Catmull-Clark(C-C)细分曲面).格式中的参数在一定范围内调整时,可以使细分曲线/曲面不同程度地逼近控制多边形/控制网格,具有较好的灵活性.(本文来源于《系统科学与数学》期刊2017年10期）
宫宁刚[10]（2017）在《基于叁角域的自适应细分曲面的构建》一文中研究指出细分曲面技术具有传统参数曲面、隐式曲面造型技术不具备的诸多优点,因此广泛应用于计算机辅助几何设计和计算机动画造型等领域。但细分曲面的所有细分模式都存在一个亟待解决的问题:对模型进行细分时,在每一层都是全局细分,随着细分次数的增多,网格的面片数成指数级增长,巨大的数据量使得细分后的模型难以进行其它处理。然而实际情况下并不需要对整个模型细分来获得光滑的曲面,仅需在不平坦或曲率较高的区域进行细分使得这部分区域更光滑。此外对一块已光滑的区域实施细分迭代操作,对改善模型的光滑度效果很不明显。针对这个问题,本文利用控制网格的局部信息,提出了一种基于二面角阈值和Loop模式的自适应细分算法,利用该算法可避免在相对光滑处再细分,与正常细分相比,既大大减少了数据量,提高了模型的处理速度,又达到了对模型进行细分的目的。本论文的主要工作围绕下面叁点展开:(1)对细分方法的基本理论和方法进行了比较全面的阐述,并对细分曲线算法、DooSabin细分算法、Catmull-Clark细分曲面算法、蝶型细分模式、√3细分模式等几种典型细分模式学习并实现。(2)对目前现有的自适应算法进行比较,分析了他们的优点和不足。针对Loop细分模式实现了基于二面角阈值的自适应细分模式。该算法构造了新的细分规则,实验结果表明该方法在保证曲面质量的同时,控制了细分面片数量的过快增长。(3)在ubuntu 16.04桌面版64位系统下,使用C++语言和OpenGL、CGAL、GLUT技术,采用可以快速查询网格信息的半边型数据结构和方便读写的off模型文件,初步实现了自适应Loop细分曲面造型算法。同时,该算法可以实现对模型的旋转、缩放等操作。并选择龙、正四面体、兔子模型进行了全局细分和自适应细分,进行对比分析。结果表明,针对不同的模型,面片减少率9.4%-82.0%,从而节省了大量的CPU和显存资源。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2017-05-01）
细分曲面论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着人类自动化活动范围的不断扩大,飞机轮船等交通工具给人们出行带来便利的同时伴随着噪声问题。噪音污染严重威胁着人们的健康生活,对结构声学性能进行研究可以有效改善这一问题,因此是一项重要的研究课题。基于解析求解的方法在简单结构声学的研究上已取得坚实的理论基础,然而难以应用于复杂的实际结构,因此开展一项有效的数值求解方法具有重要的实际意义。等几何分析采用样条基函数表达几何模型和进行数值分析,实现了计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助工程(CAE)分析的无缝结合。本文主要将细分曲面法与边界单元法相结合进行结构声学分析,以黏附吸声材料结构的声散射问题为例,验证算法的有效性。论文的主要内容和创新点如下:(1)基于等几何方法的细分曲线曲面构造。细分曲面法能够将任意拓扑的离散网格构建成整体光滑的曲面,避免了非均匀有理B样条(NURBS)方法曲面片拼接困难的问题。使用该方法建立了二维多边形的细分算法,叁维情况下分别建立了叁角形Loop细分和四边形Catmull-Clark细分算法。对一定细分级数的网格模型进行曲面拟合操作,Loop模式采用的是四次箱样条插值,而Catmull-Clark模式采用的是双叁次B样条插值。(2)基于叁维细分曲面边界元法的结构声学响应及优化分析。根据Helmholtz格林函数建立了求解声散射问题的边界积分方程。采用Loop和Catmull-Clark两种细分曲面方法对边界积分方程进行离散,结合配点法建立了系统边界元方程组。Burton-Miller法克服解的非唯一性问题,并对各阶奇异积分进行处理。建立优化问题的数学模型,采用与设计变量无关的伴随变量法进行敏感度分析。根据Delany-Bazley-Miki经验模型建立了介质导纳参数与吸声材料单元相对密度的关系,结合移动渐近线法(MMA)算法进行吸声材料分布的拓扑优化。若干实际算例结果证明细分曲面边界元法在计算精度上优于基于拉格朗日插值的传统边界元法。同时结构表面合理的黏附吸声材料能够节约耗材从而降低成本,并达到最优的降噪效果。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
细分曲面论文参考文献
[1].张莉,佘祥荣,葛先玉,檀结庆.带矩阵权值的Catmull-Clark细分曲面渐进插值算法[J].计算机辅助设计与图形学学报.2019
[2].卢闯.细分曲面等几何边界元法的声学拓扑优化研究[D].信阳师范学院.2019
[3].佘祥荣.细分曲面的渐进插值及其光顺[D].合肥工业大学.2019
[4].陈磊磊,卢闯,徐延明,赵文畅,陈海波.细分曲面边界元法的黏附吸声材料结构拓扑优化分析[J].力学学报.2019
[5].田辉.基于多分辨率网格分割的细分曲面局部加工干涉区域搜索研究[D].大连交通大学.2018
[6].邵学智.基于多分辨率网格分割的细分曲面局部加工干涉预测研究[D].大连交通大学.2018
[7].陈甜甜,闫迪,王伟,赵罡.形状可调的Loop细分曲面渐进插值方法[J].图学学报.2018
[8].陈爱芬,李桂清,王宇攀,聂勇伟.误差可控的细分曲面图像矢量化[J].计算机辅助设计与图形学学报.2017
[9].田玉峰,陈发来.带参数的Catmull-Clark细分曲面[J].系统科学与数学.2017
[10].宫宁刚.基于叁角域的自适应细分曲面的构建[D].西北农林科技大学.2017
论文知识图
