[发明专利]一种面向复杂曲面偏置的曲面缺陷修复方法

权利要求书

1.一种面向复杂曲面偏置的曲面缺陷修复方法，其特征在于，包含以下步骤，

步骤1，输入组合曲面模型，将组合曲面模型离散为多个单一曲面模型，并对离散后的每个单一曲面进行编码；

步骤2，检测单一曲面模型并对缺陷曲面分类；

缺陷曲面分为退化曲面和控制点高度非均匀曲面；

(2.1)检测退化曲面：对于给定的NURBS曲面的控制点网格的边界区域，采用最小包围球法计算该区域的全部控制点间的最远距离，进而定义退化距离系数，设定边界区域或角点区域控制点分布的阈值，若退化距离系数小于上述给定阈值时，判定该曲面为退化曲面；对于给定的NURBS曲面的控制点网格的角点区域，采用计算角点及其相邻控制点组成的向量夹角计算四边域曲面角点的角度，设定角点的角度阈值，若角点的角度小于上述给定阈值，判定该曲面也为退化曲面；

(2.2)检测曲面控制点的非均匀度：对于给定的NURBS曲面的u、v向控制点网格，用户给定曲面u向、v向相邻两列、行控制点间的合理距离，计算曲面u向和v向控制点分布系数，设定u向、v向控制点分布系数的下限，如果根据用户给定的合理距离求得分布系数不满足设定的分布系数下限时，判定该曲面为控制点高度非均匀曲面；

步骤3，对于退化曲面，采用四边域裁剪曲面进行曲面重构的修复方法；

(3.1)对于步骤(2.1)得到的退化曲面，提取退化曲面的边界曲线组成边界曲线族；

(3.2)根据生成的退化曲面的边界曲线族构建四边域裁剪曲面；

(3.3)去除步骤(2.1)得到的退化曲面，以步骤(3.2)生成的四边域裁剪曲面替换退化曲面；

(3.4)对于步骤(3.3)得到的四边域裁剪曲面，采用步骤(2.2)的方法判定其是否为控制点高度非均匀曲面，如果是，则采用步骤4的方法进行修复，如果否，则返回步骤(3.1)修复下一个退化曲面；

步骤4，对于控制点高度非均匀曲面，采用优化曲面控制点数量和距离分布的修复方法；

(4.1)对于步骤(2.2)得到的控制点高度非均匀曲面，依据车身建模标准和专家知识，设定控制点数量上限为A×B，设定曲面u向和v向控制点分布系数的下限，设定曲面精度误差阈值，优化控制点高度非均匀曲面在u方向和v方向的控制点数量和距离分布，使得优化后的曲面与步骤(2.2)得到的控制点高度非均匀曲面之间的精度误差满足上述设定的曲面精度误差阈值，得到优化曲面；

(4.2)去除步骤(2.2)得到的控制点高度非均匀曲面，以步骤(4.1)得到的优化曲面替换控制点分布高度非均匀曲面；

步骤5，将所有单一曲面聚合为组合曲面；

步骤6，对组合曲面进行曲面偏置操作，得到偏置组合曲面；

(6.1)选定要进行曲面偏置的组合曲面；

(6.2)给定偏置距离及法向，进行曲面偏置操作得到偏置组合曲面；

步骤7，依据行业标准和专家知识，对偏置组合曲面进行质量检测并修复；

(7.1)将偏置组合曲面离散为多个单一曲面，并对离散后的每个单一曲面进行编码；

(7.2)对于步骤(7.1)得到的单一曲面，采用步骤(2.2)给定的检测标准检测控制点高度非均匀偏置曲面；

(7.3)对于步骤(7.2)检测得到的控制点高度非均匀偏置曲面，采用步骤(4.1)中的优化曲面控制点的数量和距离分布方法进行曲面优化；

(7.4)去除步骤(7.2)得到的控制点高度非均匀曲面，以步骤(7.3)得到的优化曲面替换控制点分布高度非均匀曲面；

(7.5)将所有单一曲面重新聚合为偏置组合曲面；

步骤8，输出修复后的偏置组合曲面。