文档介绍：CAD应用中形状比较技术的研究发表在《模具工业》2011年第37卷第3期:21-23.
王逢印
(江西太阳能科技学院, 江西新余 338012)
摘要:提出一种二维轮廓形状比较法,运用线元鼓度、线元长度以及2个线元之间的转角来定义形状单元,当线元被正常化之后,可以测量轮廓形状相似性,该技术在AutoCAD平台上被实现,并用于计算机辅助设计,改进了设计过程,提高了设计效率。
关键词:几何形状;形状比较;形状模型;计算机辅助设计
A Study of parison Technology in CAD Applications
Wang Fengyin
(Jiangxi Solar Energy Institute, Jiangxi, Xinyu 338012)
Abstract: Reported in this paper is a shape matching method for 2D contours, in which bulge factor, segment length, and rotational angle are used to define ponent. When segment length is normalized, similarity of shapes can be measured. It is implemented on the AutoCAD platform for piercing punch design applications, resulting in significant improvements in the design processes and enhanced productivity.
Keywords: Geometric Shape;Shape Matching;Shape puter Aided Punch Design.
1 引言
计算机辅助设计应用中高效率的功能在很大程度上取决于先进的计算机算法,特别是几何算法。例如,在计算机辅助设计中需设计冲孔凸模,如在一副模具中有许多孔需冲裁,如果这些孔的形状能够被识别、比较、分组,使得相同形状、相同尺寸的凸模只需设计一次,则设计效率大为提高。相同形状与尺寸的凸模具有同一标号,更加有利于制造管理。现就自动形状比较技术进行研究,这一技术能比较不规则的轮廓形状及尺寸,用于设计不规则形状的凸模,重点放在比较分段光滑的简单封闭曲线,但也提出了开环曲线形状的比较算法。
2 理论与计算机实现
形状定义
形状比较的一个基本方法是惯性矩法,在该方法中,一个物体的惯性矩用一组惯性矩量mp,q来描述。基于惯性矩,可以定义惯性矩不变量,不变量在一定的变换过程中,例如平移、缩放或旋转,不变量保持常值。一系列的惯性矩不变量可以作为一个特征向量,并用于形状比较。
模式比较法是形状比较的另一基本方法,在该方法中,不考虑物件的面积,单考虑边界。边界可以使用傅立叶变换的级数系数来代表[1]。还有一种方法是将形状分解为一个有序的形状元件集,考虑一个物件边界上的n个点,定义一个矩阵D,其中元素Dij决定了边界点i和j相互关系,一般涉及到点i到j之间的距离[2,3]。
现研究由直线与圆弧组成的封闭的单通域曲线,即只考虑曲线的边界