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后置灯泡贯流泵灯泡段参数化几何造型方法研究
题目：后置灯泡贯流泵灯泡段参数化几何造型方法研究
摘要：
参数化几何造型是计算机图形学领域中的一个重要研究方向，其在工业设计、虚拟现实、数字艺术等方面有着广泛的应用。本文以后置灯泡贯流泵灯泡段为研究对象，针对其特殊形状进行参数化几何造型方法的研究。首先，通过对灯泡段的三维形状进行测量和数字化，提取出关键的几何特征参数。然后，结合这些特征参数，设计并实现了一种能够自动调整形状参数的参数化几何模型。最后，通过实验证明了该方法的高效性和可行性。
关键词：参数化几何造型、后置灯泡贯流泵、灯泡段、几何特征参数
1.引言
后置灯泡贯流泵是一种常见的工业设备，其用途广泛，主要用于液体或气体的传输和循环。其中，灯泡段是后置灯泡贯流泵中的重要组成部分，其形状复杂多变，对产品的流体力学性能和传输效率有着重要影响。因此，对灯泡段的参数化几何造型方法进行研究，不仅有助于设计优化，还可以提高产品的性能和效率。
2.灯泡段的几何特征提取
灯泡段的几何特征对于参数化几何模型的构建至关重要。在本研究中，我们通过对灯泡段的测量和数字化处理，提取出以下几何特征参数：
（1）灯泡段的半径曲线：通过测量灯泡段的横截面，提取出其半径曲线，即灯泡段在不同位置的半径大小。
（2）灯泡段的曲率变化：利用曲率计算方法，计算出灯泡段在各个位置上的曲率变化情况，包括凸度和凹度。
（3）灯泡段的纹理特征：通过纹理测量和分析，提取出灯泡段表面的纹理特征参数，如颗粒度、粗糙度等。
3.参数化几何模型的设计与实现
基于对灯泡段几何特征的提取，设计并实现了一种能够自动调整形状参数的参数化几何模型。该模型主要包括以下几个步骤：
（1）形状生成算法：根据灯泡段的几何特征参数，设计形状生成算法，生成符合特定参数要求的三维灯泡段模型。
（2）形状调整方法：通过调整形状参数，实现灯泡段形状的变化和优化。其中，可以通过改变灯泡段的半径曲线、曲率变化和纹理特征等参数来调整灯泡段的形状。
（3）模型评估与优化：对生成的灯泡段模型进行评估，通过评估指标对模型进行优化，以满足特定的设计要求。
4.实验与结果分析
通过实验证明了本研究方法的高效性和可行性。选取了不同形状参数下的灯泡段模型，通过计算流体力学模拟等方法对其进行评估和分析。结果表明，通过参数化几何模型进行灯泡段的优化设计，在提高产品性能和效率的同时，减少了设计周期和成本。
5.总结与展望
本文以后置灯泡贯流泵灯泡段为研究对象，基于几何特征参数提取和参数化几何模型的设计与实现，对灯泡段的形状进行了优化设计。实验证明了该方法的高效性和可行性。未来的研究可以进一步探索更多的特征参数提取方法和形状调整策略，以提高参数化几何造型的效果和应用范围。
参考文献：
[1]RuiHY,SipiranI.Shaperetargetingforparameterizedmodels[J].Computers&Graphics,2020,88:94-103.
[2]WangS,ZouC,ZhouK.Appearance-preserving3Dshapeediting[J].ACMTransactionsonGraphics,2018,37(4):1-14.
[3]ChenY,XieY,TongR.Physics-basedgenerativemodelingfor3Dshapesynthesis[J].ACMTransactionsonGraphics,2019,38(4):1-14.
[4]YangX,YanX,RuiHY.Isogeometricshapeoptimizationbasedonaprojectionboundarymethod[J].ComputerMethodsinAppliedMechanicsandEngineering,2020,359:112774.