一种截面线能量极小的导动汽车曲面构造方法技术

本发明专利技术公开了一种截面线能量极小的导动汽车曲面构造方法，包括：用汽车底面平面法矢方向约束，确定导动线的局部坐标架；确定截面线阶数、节点矢量、控制顶点及控制顶点的个数，求解型值点；求解并优化能量方程；优化后截面线控制顶点沿导动线从左向右依次变换到各个局部坐标架上得到曲面的部分控制顶点；求得曲面所有带权控制顶点并生成汽车曲面。本发明专利技术的技术方案，在曲面构造之初降低了截面线能量，提高了曲面品质；通用性较好，在工程应用中易于实现；本发明专利技术的改善能量法降低计算量保证精度，结合蒙面法，丰富了曲面构造方法，能够在汽车前车面设计中降低工作量同时保证曲面质量。车前车面设计中降低工作量同时保证曲面质量。车前车面设计中降低工作量同时保证曲面质量。

【技术实现步骤摘要】
一种截面线能量极小的导动汽车曲面构造方法


[0001]本专利技术属于计算机辅助几何设计
，尤其涉及一种三维作图软件中曲面生成方面，是一种新的汽车曲面构造方法。

技术介绍

[0002]曲面构造技术在航空航天领域、汽车、船舶等领域都有广泛的应用。在汽车车身曲面设计方面，为了保证曲面外观的美观程度而不失曲面的力学性能，因此汽车前车身曲面的设计尤为重要，能够高效的构造出品质质量符合要求的曲面对于汽车车身生产大有助益。现阶段，如图，汽车前车身曲面的设计一直是利用扫面点云的方法，对现有的汽车曲面进行扫描，人工去噪，在此基础上进行调整设计，获得曲面的边界线，按照特定规则得出全部控制顶点等四要素，从而得到曲面。
[0003]然而，该方法存在一定的局限性，由于在曲面生成过程中没有设置特定的精度、品质质量要求，整个点云在扫描处理中，要进行大量降噪处理和后续操作，故最终得到的曲面在边界和内部可能与工程所需的高品质曲面有较大差距，因而不得不进行很多次的曲面优化工作，大大增加了工作量。
[0004]现有的曲面构造技术中，基本不存在构造前的曲面优化，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种截面线能量极小的导动汽车曲面构造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：用汽车底面平面法矢方向约束，确定导动线的局部坐标架；S1
‑
1：离散导动线，以扫描得到的汽车曲面轮廓线作为导动线，将离散后得到的点作为局部坐标系的原点，得到导动线控制顶点个数为m+1；S1
‑
2：确定局部坐标系的X、Y、Z轴；S2：确定截面线阶数、节点矢量、控制顶点及控制顶点的个数n+1，求解型值点P，其中，截面线为汽车曲面特征骨架线；求解能量方程，优化截面线品质；优化能量方程，降低复杂度，保证曲面精度；S3：优化后截面线控制顶点沿导动线从左向右依次变换到各个局部坐标架上得到曲面的部分控制顶点；S4：求得曲面所有带权控制顶点并生成汽车曲面。2.根据权利要求1所述的构造方法，其特征在于，所述步骤S1
‑
2中局部坐标系的确定方法为：S1
‑2‑
1：以导动线处离散点的法矢为局部坐标系的X轴；S1
‑2‑
2：以导动线处离散点的切矢与给定的平面法矢叉积作为Y轴；S1
‑2‑
3：将Y轴与X轴作叉积即得Z轴。3.根据权利要求1或2所述的构造方法，其特征在于，所述步骤S2中，如果截面线的条数L＝1，则：S2
‑
1：将截面线升级到指定次数；S2
‑
2：确定能量公式其中，E为曲线能量，α为材料刚度系数，k为曲线曲率，s为曲线弧长，β为型值点间弹簧弹性系数，P
i
为新的型值点，为初始型值点，β
*
为控制顶点间的弹簧弹性系数，d
i

【专利技术属性】
技术研发人员：闫光荣，王学东，徐翔宇，王晓伟，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：