一种基于保特征偏移计算的可变厚度3D打印模型生成方法

    公开(公告)号:CN116811251A

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202211734075.3

    申请日:2022-12-22

    Abstract: 本发明公开了一种基于保特征偏移计算的可变厚度3D打印模型生成方法,本发明首先读取OBJ网格格式表示的三角网格和每个面片的偏移量,并通过二次规划求面片理想偏移位置。其次求每个面片偏移的覆盖区域,bfs方法动态建立格子,并进行第一次生成面片的筛选,删除必定不可能为最后需要生成的面片。然后将剩下的面片处在格子外的部分裁去,并进行第二次生成面片的筛选,判断是否为需要生成的面片。最后进行第三次生成面片的筛选,判断该面片的中点是否在初始网格的外部,构建需要生成的面片列表,并建立拓扑结构建立与重新网格化。本发明则具备良好的并行性,运行时间较短,生成的网格无自交,网格密度适中,尖锐特征良好保持。

    实体模型的多分辨率等几何拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN110765506A

    公开(公告)日:2020-02-07

    申请号:CN201910942992.2

    申请日:2019-09-30

    Abstract: 本发明公开了实体模型的多分辨率等几何拓扑优化方法。传统拓扑优化方法需要后处理操作才能使优化结果适用于CAD系统。本发明对六面体网格实体模型进行体细分,为原始六面体网格实体模型的每个六面体单元构造Bézier体,并在Bézier体中施加力和几何约束;然后计算其中一次细分模型的刚度矩阵和右端项,得到位移,从而对该细分模型的每个细分单元进行灵敏度分析;接着,通过进化比确定本次迭代保留的体积,直到迭代后达到目标体积时,删除所有密度不为1的细分单元,对剩余的每个细分单元构造Bézier体,得到实体模型的最终拓扑优化模型。本发明最终得到的具有光滑样条表示的最优实体几何模型可以直接导入到CAD系统之中。

    基于等几何配点法的浅浮雕模型快速建模方法

    公开(公告)号:CN110176074A

    公开(公告)日:2019-08-27

    申请号:CN201910421964.6

    申请日:2019-05-21

    Abstract: 本发明公开了基于等几何配点法的浅浮雕模型快速建模方法。若能将等几何配点法应用在浅浮雕模型的建模上,必能提高浅浮雕模型的建模效率。本发明步骤如下:对图像进行参数化处理得到样条形式的参数化结果;采用Greville坐标对参数化结果进行配点,所有配点的集合记为配点集合;等几何配点法求解带有狄利克雷边界条件的泊松方程得到基曲面模型;定义特征点集合和特征点约束值;采用等几何配点法求解加入了特征点约束值的带有狄利克雷边界条件的泊松方程,得到浅浮雕模型。本发明采用了基于配点法的等几何分析,选取的点远远少于伽辽金方法,因此在计算速度上远远优于伽辽金法。

    动态浅浮雕模型建模方法

    公开(公告)号:CN110517333B

    公开(公告)日:2023-02-03

    申请号:CN201910759197.X

    申请日:2019-08-16

    Abstract: 本发明公开了一种动态浅浮雕模型建模方法。通常的浅浮雕生成方法是关于生成静态的模型,不能获得一种类似动画的动态效果。本发明首先预处理输入图像,生成二值化图像;然后参数化图像区域,用等几何分析方法计算高度场,生成平面上的浅浮雕模型;通过求解时间相关方程构造基曲面随时间的变化形态,最后将随时间变化的基曲面与平面上的浅浮雕模型相加,即可生成动态浅浮雕模型。本发明能够有效并自动地生成随时间变化的动态浅浮雕模型,达到了很好的艺术效果。

    实体模型的多分辨率等几何拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN110765506B

    公开(公告)日:2023-03-31

    申请号:CN201910942992.2

    申请日:2019-09-30

    Abstract: 本发明公开了实体模型的多分辨率等几何拓扑优化方法。传统拓扑优化方法需要后处理操作才能使优化结果适用于CAD系统。本发明对六面体网格实体模型进行体细分,为原始六面体网格实体模型的每个六面体单元构造Bézier体,并在Bézier体中施加力和几何约束;然后计算其中一次细分模型的刚度矩阵和右端项,得到位移,从而对该细分模型的每个细分单元进行灵敏度分析;接着,通过进化比确定本次迭代保留的体积,直到迭代后达到目标体积时,删除所有密度不为1的细分单元,对剩余的每个细分单元构造Bézier体,得到实体模型的最终拓扑优化模型。本发明最终得到的具有光滑样条表示的最优实体几何模型可以直接导入到CAD系统之中。

    基于等几何配点法的浅浮雕模型快速建模方法

    公开(公告)号:CN110176074B

    公开(公告)日:2023-02-03

    申请号:CN201910421964.6

    申请日:2019-05-21

    Abstract: 本发明公开了基于等几何配点法的浅浮雕模型快速建模方法。若能将等几何配点法应用在浅浮雕模型的建模上,必能提高浅浮雕模型的建模效率。本发明步骤如下:对图像进行参数化处理得到样条形式的参数化结果;采用Greville坐标对参数化结果进行配点,所有配点的集合记为配点集合;等几何配点法求解带有狄利克雷边界条件的泊松方程得到基曲面模型;定义特征点集合和特征点约束值;采用等几何配点法求解加入了特征点约束值的带有狄利克雷边界条件的泊松方程,得到浅浮雕模型。本发明采用了基于配点法的等几何分析,选取的点远远少于伽辽金方法,因此在计算速度上远远优于伽辽金法。

    动态浅浮雕模型建模方法

    公开(公告)号:CN110517333A

    公开(公告)日:2019-11-29

    申请号:CN201910759197.X

    申请日:2019-08-16

    Abstract: 本发明公开了一种动态浅浮雕模型建模方法。通常的浅浮雕生成方法是关于生成静态的模型,不能获得一种类似动画的动态效果。本发明首先预处理输入图像,生成二值化图像;然后参数化图像区域,用等几何分析方法计算高度场,生成平面上的浅浮雕模型;通过求解时间相关方程构造基曲面随时间的变化形态,最后将随时间变化的基曲面与平面上的浅浮雕模型相加,即可生成动态浅浮雕模型。本发明能够有效并自动地生成随时间变化的动态浅浮雕模型,达到了很好的艺术效果。

    基于体细分的双向渐进等几何拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN119848956A

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202411818717.7

    申请日:2024-12-11

    Abstract: 本发明公开了基于体细分的双向渐进等几何拓扑优化方法,该方法首先初始化输入六面体网格实体模型M中所有六面体单元密度,并对M进行k1次体细分得到优化模型M1。其次构造三变量Bézier样条体,将M上的外部载荷施加到其对应样条体上,等几何分析求解位移矩阵U;构造M1中各细分单元对应Bézier样条体的初始刚度矩阵。最后根据目标体积分数和收敛公式进行判断,若满足目标体积分数和收敛公式,则结束迭代,得到拓扑优化模型;否则更新下次迭代体积分数,计算优化M1的单元灵敏度,并更新M1各单元密度,重复迭代。本发明高效地进行等几何拓扑优化,并得到边界清晰的样条表达的拓扑优化结果。

    基于线面骨架与标架场技术的样条体模型生成方法

    公开(公告)号:CN118334268A

    公开(公告)日:2024-07-12

    申请号:CN202410516904.3

    申请日:2024-04-28

    Abstract: 本发明公开了一种基于线面骨架与标架场技术的样条体模型生成方法,包括如下步骤:输入曲面网格模型,通过覆盖轴方法计算得到其线面混合骨架;在曲面骨架上计算光滑标架场并依据结果区域分解、生成对应六面体网格;在曲线骨架分支节点生成六面体单元并优化朝向,计算每个六面体单元的细分段数;细分后,沿着曲线骨架扫掠得到曲线骨架对应六面体网格;对于得到的线面混合骨架对应的六面体网格,使用基于体细分的迭代方法将其拟合至初始输入的曲面网格;将得到的拟合后的六面体网格模型做进一步质量优化;基于最终得到的六面体网格生成样条体模型。该方法可以生成奇异结构简单的高质量的六面体网格,继而生成网格模型对应的样条体模型。

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