自由曲面特征构造与有效性维护研究

"该论文研究了自由曲面特征在计算机辅助工业造型设计(HUST-CAID)系统中的应用，提出了自由曲面特征的分类和参数化方法，并构建了一个基于FFDP配置的附加自由曲面特征构造框架，以及相应的有效性维护机制。该研究得到了国家自然科学基金的支持，由孙立镌教授和李陌硕士研究生共同完成，主要涉及计算机图形学与CAD、语义特征造型等领域。" 在计算机辅助设计(CAD)领域，自由曲面特征是一种重要的建模元素，用于创建复杂的非规则形状，广泛应用于汽车、航空、工业产品设计等。论文首先在HUST-CAID系统的基础上引入自由曲面特征，这是为了扩展系统的建模能力，使其能够处理更多样化和复杂的几何形状。 特征类定义是特征建模的基础，它将设计对象划分为不同的类别，如平面、曲面、实体等。在论文中，作者针对自由曲面特征进行了详细的分类，这有助于系统理解和处理不同类型的自由曲面，提高设计效率和准确性。特征参数化则是通过参数来控制特征的几何形状和尺寸，允许设计师通过改变参数值来调整模型，实现参数化设计。 论文提出的附加自由曲面特征构造框架基于FFDP配置（可能指Feature-based Feature Definition and Parameterization，特征基础的特征定义和参数化）。这一框架使得在现有模型上添加新的自由曲面特征时，整个模型的构造过程能够完全参数化，提高了设计的灵活性和可修改性。参数化设计使得设计更改可以快速传播到整个模型，减少了重新建模的时间和错误。 有效性维护是CAD系统中不可或缺的一环，确保设计的几何一致性。论文中，作者建立了一个机制，用于检测和修复因附加自由曲面特征导致的模型不一致问题。这包括但不限于几何冲突、拓扑错误等，确保附加特征后模型仍然保持有效和可用。 这项研究对于提升CAD系统在处理自由曲面时的性能和可靠性具有重要意义，对于设计人员来说，意味着更高效的设计流程和更好的设计结果。同时，它也为未来自由曲面特征建模的理论研究和技术发展提供了有价值的参考。