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基于混合曲面造型的CAD模型修复、特征简化与网格生成算法
摘要：
混合曲面造型在现代CAD（计算机辅助设计）中得到广泛应用，但现有的模型可能存在一些缺陷，如曲面缺损或复杂构件等。针对这些问题，本论文提出了一种基于混合曲面造型的CAD模型修复、特征简化与网格生成算法。具体地，我们使用T-spline曲面来代替传统的NURBS曲面，以更好地支持模型修复和特征简化。我们提出了一种自适应曲面重建算法，可以在任何网格分辨率下进行CAD模型修复，并使用孔填充算法和纹理映射算法来修复曲面缺损。此外，在网格生成阶段，采用了一种分层网格生成算法，可以有效地减少网格密度，并提高模型的渲染性能。
关键词：混合曲面造型，T-spline曲面，CAD模型修复，特征简化，网格生成
引言:
混合曲面造型是计算机辅助设计中的一种流行技术，可以用来创建3D模型。混合曲面造型的优点在于可以创建更复杂和高精度的模型，这使其在工业设计、汽车设计、航空航天设计等领域得到了广泛应用。然而，由于制造过程中存在错误、建模错误以及其他问题，导致现有的3D模型可能存在一些缺陷。针对这些问题，CAD模型修复、特征简化和网格生成算法变得越来越重要。
本论文提出了一种基于混合曲面造型的CAD模型修复、特征简化和网格生成算法，此算法采用T-spline曲面来替代传统的NURBS曲面，以更好地支持模型修复和特征简化。我们还提出了一种自适应曲面重建算法，可以在任何网格分辨率下进行CAD模型修复。在网格生成阶段，我们采用了一种分层网格生成算法，可以有效地减少网格密度，并提高模型的渲染性能。
T-spline曲面在混合曲面造型中的应用
T-spline是一种新颖的曲面建模技术，近年来在CAD和计算机图形学领域得到了广泛的研究和应用。与传统的NURBS曲面相比，T-spline曲面具有更好的稳定性和自适应性。T-spline曲面基于拓扑结构来描述模型，并使用稳定的数学算法支持复杂的几何操作，如曲面拓扑修改、拼接以及分解和特征简化等。因此，T-spline曲面可以更好地支持CAD模型修复和特征简化。
CAD模型修复和特征简化
在CAD建模中，模型可能会存在缺陷，如拓扑错误，折叠或孔洞。这些问题可能会使模型在制造过程中无法被执行，因此需要修复它们。本论文提出了一种自适应曲面重建算法，可以在任何网格分辨率下进行CAD模型修复。这个算法首先使用T-spline曲面重建一定范围内的曲面。然后，使用孔填充算法和纹理映射算法来修复曲面缺损。孔填充算法可以根据曲面的特征来填充孔洞，并保持曲面的平滑性。纹理映射算法可以通过将其他模型部分的纹理映射到缺损的部分来修复曲面缺损。
网格生成
网格密度是影响模型渲染性能的重要因素之一。高密度网格会使模型渲染时间几何增长，并可能导致内存瓶颈。为了解决这个问题，本论文提出了一种分层网格生成算法。我们将原始模型分成多个层次，并在每个层次上生成网格。使用这种方法，可以有效地减少网格密度，并提高模型的渲染性能。
结论
本论文提出了一种基于混合曲面造型的CAD模型修复、特征简化和网格生成算法。此算法使用T-spline曲面来替代传统的NURBS曲面，并提出了一种自适应曲面重建算法，可以在任何网格分辨率下进行CAD模型修复。在网格生成阶段，我们采用了一种分层网格生成算法，可以有效地减少网格密度，并提高模型的渲染性能。我们相信这一算法在工业设计、汽车设计、航空航天设计等领域将得到广泛应用。