改进的非均匀有理B样条曲面片拼接算法.docx

第21卷第2期2013年2月

光学精密工程

OpticsandPrecisionEngineering

Vol.21No.2Feb.2013

文章编号1004-924X(2013)02-0431-06

改进的非均匀有理B样条曲面片拼接算法

吴禄慎*,高项清，熊辉，陈华伟

(南昌大学机电工程学院，江西南昌330031)

摘要：研究了已网格化的曲面片之间的拼接技术并对现有的拼接算法进行了改进。首先，根据哈特利-贾德的弦长参数化算法求取非均匀有理B样条(NURBS)曲线上的节点向量，利用节点向量和曲线反求出控制顶点，并采用投影变换的方法求出权因子。其次，根据要求调整曲面片上的控制顶点，使曲面片之间达到G1连续。最后，再对已拼接好的曲面片上的控制顶点进行整体修改，重新排列整张曲面片上的控制顶点，从而实现曲面片的无缝拼接。用专业的三维造型软件对拼接后合并的曲面片进行了测试，结果表明，该方法在保证曲面片之间G1连续的情况下可使多块曲面片实现无缝拼接，无缝拼接试验中的平均误差为0.0049°。

关键词：非均匀有理B样条；曲面片；无缝拼接；曲面片算法

中图分类号：TP391文献标识码：Adoi:10.3788/OPE0431

ImprovedcurvesurfaceseamlesssplicingbasedonNURBS

WULu-shen*,GAOXiang-qing,XIONGHui,CHENHua-wei

(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,NanchangUniversity,Nanchang330031,China)

*Correspondingauthor,E-mail:wulushen@163.com

Abstract:Thispaperresearchedasplicingtechnologyforgriddedcurvesurfacesandimprovedtheex-istingsplicealgorithms.OnthebasisofHartleyJuddchordlengthparameters.thejointvectorsonNon-UniformRationalB-spline(NURBS)curvesweregotten.Then,jointvectorsandcurveswereusedtocalculatecontrolpeakswithareversemethodandtheprojectiontransformationmeanswastakentoobtaintheweightfactors.Furthermore,thecontrolpeaksonsplicingsurfaceswereadjustedbasedontherequirementstoallowthecurvesurfacestoreachG1continuity.Finally,controlpeaksongriddedcurvesurfacesweremodifiedwhollyandtheywererearrangedtosplicethecurvesurfacesseamlessly.Thecurvesurfacesaftersplicingweremeasuredbyaspecial3Dsoftware,andtheresultsshowthatthemethodcansplicemultiplesurfacesintoawholeunderaconditionofcontinuousG1,andtheaverageerroris0.0049°inexperiments.

Keywords:Non-uniformRationalB-spline(NURBS);curvesurface;seamlesssplice;curvesurfaceal