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申请/专利权人：合肥九韶智能科技有限公司;安徽九韶信息科技有限公司

摘要：本发明公开了一种拼接误差可控的扫掠曲面生成算法，涉及三维模型技术领域。对边界曲线进行采样，获取采样点的位置信息、参数信息、一阶偏导数和二阶偏导数信息，根据该信息插值出唯一的一条C2连续的3次B样条曲线作为轮廓线进行扫掠，在G1连续的情况下，以曲面之间法向量夹角小于设定阈值为条件，在G2连续的情况下，以曲面之间曲率差值小于设定阈值为条件，通过增加采样点的形式，直至满足法向量夹角和曲率差值均在给定误差范围内，得到拼接误差可控的扫掠曲面。本发明算法能够在预设的拼接误差阈值内，生成具有较少控制点的高质量扫掠曲面。

主权项：1.一种拼接误差可控的扫掠曲面生成算法，其特征在于，包括以下步骤：S1，给定一个曲面和一条曲线进行扫掠；其中，给定曲面表达式记为给定曲线表达式记为将给定的曲线Cv′作为脊线；获取给定曲面在v＝1处的边界曲线，首先将边界曲线的两端点作为采样点，可获得一个采样点对应的参数值向量Up＝[u1,u2]＝[0,1]，以及采样点对应的偏导数信息，根据采样点的位置信息采样点对应的参数信息uk、采样点在边界曲线上的一阶偏导数信息Suuk,1与二阶偏导数信息Suuuk,1，插值得到唯一的一条C2连续的3次B样条曲线作为轮廓线；轮廓线的表达式记为 其中，Nj,qv′为定义在节点向量V′上的基函数，Ni,3u′为定义在节点向量U′上的基函数，q表示次数，Qj、Pi1表示曲线上的控制点；U′＝[u0′,…,u3′,u4′,…,u′n′,u′n′+1,…,u′n′+4]，V′＝[v0′,…,v′q,v′q+1,…,v′m,v′m+1,…,v′m+q+1]；S2，根据轮廓线和脊线进行扫掠，得到初始扫掠曲面： 其中，表示曲面上的控制点；i＝0,1,2,…,n′，j＝0,1,2,…,m；且当u′＝uk、v′＝0时S3，通过调整初始扫掠曲面的局部控制点来实现与给定曲面在连接处G1连续，得到与给定曲面G1连续的扫掠曲面；S4，对于采样点对应的参数值向量Up进行细化，在uj与uj+1之间，即每相邻两个参数值之间加入n-1个节点，分别为uj+k,uj+2k,…,uj+n-1k，其中k＝uj+1-uj，构成新的参数值向量；S5，针对新的参数值向量，计算给定曲面在各个参数值处的法向量以及计算扫掠曲面在各个参数值处的法向量根据法向量和求得各个参数值处对应的法向量之间夹角为θ；S6，判断各个参数值处的法向量之间夹角θ是否均不大于设定阈值，若是，则表示扫掠曲面在设定误差范围内与给定曲面之间满足G1连续；若否，则表示扫掠曲面在设定误差范围内与给定曲面之间不满足G1连续，则找出法向量之间夹角θ大于设定阈值的参数值，对处于uj与uj+1之间的参数值取平均得到参数值u′；将u′添加到采样过程中，即添加到参数值向量Up中，将u′对应的点新增为采样点，并按照步骤S1的方式，根据新增后的采样点对应的参数信息、在边界曲线上的一阶导数信息与二阶导数信息，插值得到唯一的一条C2连续的曲线作为轮廓线；然后再按照步骤S2-S6的方式进行处理和判断，直至扫掠曲面在设定误差范围内与给定曲面之间满足G1连续，即得到与给定曲面在连接处G1连续的误差在设定阈值范围的扫掠曲面。

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