逆向工程鞋楦數據精簡及模型修改技術研究.pdf

1、為改變中國傳統(tǒng)制鞋業(yè)對經濟發(fā)展的制約，將CAD技術引入鞋楦的設計制造使其信息化是未來制鞋業(yè)發(fā)展的方向。本文在逆向工程的先進設計理念基礎上，提出了基于UG軟件及其二次開發(fā)的鞋楦CAD系統(tǒng)中鞋楦數據處理、模型重構及擴縮修改的一套方法，從而為鞋楦CAD的開發(fā)提供了關鍵的技術。 測量數據的處理在逆向工程中占有極為重要的地位，由三坐標測量機或激光掃描儀所測得的數據點之間通常沒有相應的拓撲關系，只是一大群空間散亂點。因此，進行CAD模型重建

2、之前需要對其進行預處理，使之能夠利用三維造型軟件快速反求。本文分析了目前點云數據精簡的三種方法——均勻方格法、按給定點間距離精簡法和角度—弦高法，并在此基礎上提出了基于粗糙集理論的數據精簡方法，該法結合了上述三種方法的優(yōu)點并克服了單一方法的缺點，實現了較好的數據精簡效果。 在討論了曲線曲面建模理論的基礎上，對其數學模型及擬合造型技術做了較深入的分析，通過預處理后的楦體點云數據結合自由曲線曲面的三維重構技術及鞋楦曲線面的特殊性質，在

3、保證曲面視覺光順的前提下完成了楦體的模型重構。由于鞋楦造型并無特殊的特征作為分割曲面的參考，所以，本文通過SurfaceFitw/CloudandCurves(4條邊界線及邊界內部點云)方式擬合曲面。主要過程：首先將鞋楦的底部及頂部點云與原點云分離，做輪廓線并擬合曲面。再對鞋面部分的點云打斷面(CrossSection)，得到的斷面點云再擬合成曲線，利用邊界線及其內部點云擬合曲面。 國際上對曲面光順及展平的研究取得的突破性進展也

4、為制鞋CAD系統(tǒng)的實用化提供了堅實的理論基礎，在此基礎上本文將重點對鞋楦模型的擴縮及局部修改等交互式調整做一個較完整系統(tǒng)的論述。首先通過對鞋楦設計的基本原理及特征參數的列舉來凸顯鞋楦模型的特性，其次對鞋楦模型曲線曲面的生成正是自由曲線面重構的示例。最后討論了鞋楦模型的擴縮及通過基于斜率變化的自適應算法來局部修改模型的方法。 本文采用Unigraphics軟件作為幾何造型平臺，UG提供強大的二次開發(fā)工具——UG/OpenAPI作為