一种保持交点约束的线架光顺方法技术

一种保持交点约束的曲线线架整体光顺的方法，属于曲线曲面的ＣＡＤ领域，其特征在于，若曲线的控制顶点个数ｎ与其所含交点个数ｍ之比小于１．５，则首先增加曲线的控制顶点数目；记录曲线交点的参数值；指定每根曲线在整体线架中的光顺权值；生成线架的总体约束优化函数；把约束优化问题转化成无约束优化问题进行求解。基于该方法可以使线架中的曲线曲率变化更加均匀，并且保持了横纵曲线间原有的交点约束，真正达到了线架整体光顺的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种线架光顺的方法。技术背景开发曲线曲面的CAD系统，可以使设计人员摆脱手工制图的各种不便，极大提高产品外型设计的效率，加快产品开发研制的进度。设计人员对产品外型的设计一般都采取先设计出一组具有骨干作用的曲线，然后再依据这些曲线插值出外形曲面。诸如飞机、汽车等要具有良好气动性能的产品通常都需要其外形曲面符合光顺要求。因此作为曲面设计前奏的线架设计在整个设计流程中就处于十分关键的地位，线架的光顺与否直接影响到生成曲面的光顺质量。由于线架是由横纵两组曲线构成，并且横向线与纵向线之间还要具有交点约束。设计人员如果对某一条曲线进行调整以达到光顺条件，其结果往往使得此条曲线不再与其他某些曲线保持原有的交点约束，因此又不得不对某些曲线再重新进行设计，费时又费力。
技术实现思路
现代CAD工业需要一种把整个线架作为整体考虑的光顺方法，使得不仅能对线架内的曲线进行光顺，并且光顺后的曲线之间还保持先前的交点约束关系。本专利技术公开了一种线架整体光顺的方法，该方法包括如下步骤：步骤(1)，初始化：输入要进行光顺的原始线架，并设定横向线的集合C＝{ci|i＝1，2…，u

【技术保护点】
一种保持交点约束的曲线线架光顺的ＣＡＤ方法，其特征在于，所述方法是在计算机上按照如下步骤实现的：　步骤（１），初始化：　输入要进行光顺的原始线架，并设定　横向线的集合Ｃ＝｛ｃ↓［ｉ］｜ｉ＝１，２…，ｕ｝，纵向线的集合Ｄ＝｛ｄ↓［ｉ］｜ｉ＝１，２…，ｖ｝，　ｐ↓［ｉｊ］为横向线ｃ↓［ｉ］与纵向线ｄ↓［ｊ］的交点，　每条曲线采用Ｂ样条的表示方法，对于第ｉ条横向线其形式为：　ｃ↓［ｉ］（ｔ）＝＊Ｐ↓［ｌ］↑［（ｃ↓［ｉ］）］Ｎ↓［ｌ，ｋ（ｃ↓［ｉ］）］（ｔ）　其中ｎ（ｃ↓［ｉ］）是横向线ｃ↓［ｉ］所含有的控制顶点个数减１，ｋ（ｃ↓［ｉ］）是横向线ｃ↓［ｉ］的曲线次数，Ｐ↓［ｌ］↑［（ｃ↓［ｉ］）］是横向线ｃ↓［ｉ］中序号为ｌ的控制顶点，ｌ＝０，１，…，ｎ（ｃ↓［ｉ］），采用笛卡尔坐标表示，Ｎ↓［ｌ，ｋ（ｃ↓［ｉ］）］是横向线ｃ↓［ｉ］中序号为ｌ的Ｂ样条基函数，ｌ＝０，１，…，ｎ（ｃ↓［ｉ］），Ｂ样条基函数定义在如下节点向量之上：　＊＊＊　对于第ｊ条纵向线其形式为　ｄ↓［ｊ］（ｔ）＝＊Ｐ↓［ｌ］↑［（ｄ↓［ｊ］）］Ｎ↓［ｌ，ｋ（ｄ↓［ｊ］）］（ｔ），　其中ｎ（ｄ↓［ｊ］）是纵向线ｄ↓［ｊ］所含有的控制顶点个数减１，ｋ（ｄ↓［ｊ］）是纵向线ｄ↓［ｊ］的曲线次数，Ｐ↓［ｌ］↑［（ｄ↓［ｊ］）］是纵向线ｄ↓［ｊ］中序号为ｌ的控制顶点，ｌ＝０，１，…，ｎ（ｄ↓［ｊ］），采用笛卡尔坐标表示，Ｎ↓［ｌ，ｋ（ｄ↓［ｊ］）］是纵向线ｄ↓［ｊ］中序号为ｌ的Ｂ样条基函数，ｌ＝０，１，…，ｎ（ｄ↓［ｊ］），Ｂ样条基函数定义在如下节点向量之上：　＊＊＊　步骤（２），按照如下步骤建立线架的总体优化目标函数：　步骤（２．１）检查各条横向线的控制顶点个数ｎ以及其所含交点个数ｍ，若ｎ／ｍ＜１．５则用Ｂ样条曲线的升阶或顶点插入算法增加其控制顶点个数使其至少为所含交点个数ｍ的１．５倍，反之执行下一步骤；　步骤（２．２）对于纵向曲线，重复步骤（２．１）；　步骤（２．３）对于横向线ｃ↓［ｉ］和纵向线ｄ↓［ｊ］的交点Ｐ↓［ｉｊ］，记录其在两条曲线中各自的参数坐标值ｐ↓［ｉｊ］↑［（ｃ）］和ｐ↓［ｉｊ］↑［（ｄ）］；　步骤（２．４）建立横向线的优化目标函数：　Ｅ（＊↓［ｉ］）＝λ↓［ｉ］↑［（ｃ）］∫↓［ｔ↓［ｋ（ｃ↓［ｉ］）－１］］↑［ｔ↓［ｎ（ｃ↓［ｉ］）＋１］］‖＊↓［ｉ］″（ｔ）‖↑［２］ｄｔ＋α＊‖＊↓［ｌ］↑［（ｃ↓［ｉ］）］－Ｐ↓［ｌ］↑［（ｃ↓［...

【技术特征摘要】
1.一种保持交点约束的曲线线架光顺的CAD方法，其特征在于，所述方法是在计算机上按照如下步骤实现...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永进，臧彧，来煜坤，胡事民，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]