计算机图形学位面,二维组合曲线的等距方法研究

摘要：

二维组合曲线的等距方法是CAD/CAM领域中的一个重要课题,并在型腔环切加工刀具轨迹自动生成技术中得到广泛研究.现有应用最广泛的封闭二维组合曲线等距方法是边等距法,该类方法的主要不足是尚不能很好地处理带有孤岛的封闭二维组合曲线,且效率有待提高.研究具有良好效率和适用范围的二维组合曲线等距方法,可以使刀具加工路径生成技术更加精确和有效,为型腔加工技术领域提供强大的技术支持,因而对于这一领域有着重要的实际意义.在深入研究ChoiPark边等距法的基础上,本文着眼于研究一种能够处理带有孤岛的封闭二维组合曲线的等距方法. 本文提出了一种新的带有孤岛的封闭二维组合曲线等距方法,该方法将外环和孤岛看作独立的对象.首先,分别对外环和孤岛单独进行局部干涉区间的检测和删除,得到初步有效曲线;其次,采用本文提出的网格法检测出外环及孤岛中的干涉凹点并确定全局干涉边对;第三,调用经本文修改的ChoiPark边干涉检测程序,统一检测出所有的全局干涉区间,并分别删除外环及孤岛各自的全局干涉区间;最后,对曲线剩余部分进行一次等距操作,得到最终的有效等距线. 本文带有孤岛的封闭二维组合曲线等距方法具有以下主要特点:第一,将外环和孤岛看作独立对象,实现了对带有孤岛的封闭二维组合曲线的等距,拓展了等距方法的适用范围;第二,提出一个网格法,用于全局干涉区间的检测,避免了对全局干涉部分的等距操作以及对初步等距线中圆弧边的离散化,减少了计算量,提高了等距方法的效率. 最后,在Visual C++6.0下实现了本文提出的方法,并进行了大量的实验测试,实验表明该方法具有较好的效率和健壮性,具有良好的工程应用价值.

展开