鞋楦CAD中定制鞋楦造型和修改技术研究及应用

摘要

开发鞋楦CAD系统对提高制楦乃至制鞋业的生产水平和效率具有重要意义.本文主要提出了两类定制鞋楦造型方法:基于脚部特征尺寸和基于脚部扫描模型的造型方法,并在此基础上完成了一个统一的鞋楦模型描述,实现了鞋楦模型尺寸的修改和基于控制点的交互式局部修改算法.第一章,介绍了课题的研究背景和意义;对鞋楦CAD系统相关技术的研究进行了分析;指出了目前系统中存在的一些问题和不足;阐述了本文的研究内容与总体结构.第二章,定义鞋楦模型尺寸信息;在不具备扫描设备的情况下,根据输入的脚部特征尺寸的信息确定相应鞋楦模型的尺寸,从而完成对鞋楦面初始模型的构造;通过对鞋楦初始模型的进一步修改,实现了设计人员对鞋楦的设计过程.第三章,通过扫描脚部模型,建立脚部特征模型;确定与脚部特征模型对应的鞋楦特征模板,也就是曲面细分的初始网格;完成输入的鞋楦轮廓和特征模板的结合;利用初始网格和鞋楦轮廓,通过带有边界条件的曲面细分方法,实现了符合扫描脚部模型的定制鞋楦造型.第四章,对生成或导入的鞋楦模型给出一个统一描述,包括曲面和特征两个方面的信息;其次,完成了通过改变尺寸数据进行鞋楦曲面扩缩的方法;最后,为方便设计人员调整部分曲面形状,还给出一个采用控制点调整的鞋楦面局部变形算法.第五章,描述了所开发的定制鞋楦曲面造型系统的构架,并对系统的开发环境和用户界面进行了介绍;最后给出了部分软件功能应用实例.最后,对本文的研究工作进行总结与展望.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2鞋楦CAD技术研究和应用现状

1.2.1国外现状

1.2.2国内现状

1.2.3发展方向和要求

1.3本文的主要研究内容和系统结构

1.3.1主要研究内容

1.3.2系统结构

1.4本章小结

第二章基于脚部关键尺寸的鞋楦造型技术

2.1引言

2.2鞋楦特征尺寸确定

2.3鞋楦曲线框架的建立

2.3.1楦底样轮廓和侧轮廓

2.3.2鞋楦整体曲线框架的建立

2.4鞋楦面生成

2.4.1分片构造鞋楦面

2.4.2鞋楦面拼接

2.4.3鞋楦面成型

2.5本章小结

第三章基于脚部扫描模型的鞋楦造型技术

3.1引言

3.2系统流程图

3.3脚部扫描模型和鞋楦特征模板

3.3.1脚部扫描模型及其特征信息

3.3.2基于脚部扫描模型生成鞋楦特征模板

3.4鞋楦轮廓的定义和确定

3.4.1鞋楦轮廓的定义

3.4.2鞋楦轮廓的确定

3.5鞋楦特征模板和轮廓曲线整合

3.6鞋楦曲面的细分生成

3.6.1细分中的网格优化过程

3.6.2楦面细分造型过程

3.7本章小结

第四章统一的鞋楦模型描述和修改

4.1引言

4.2统一的鞋楦模型描述

4.2.1统一模型描述的必要性

4.2.2鞋楦曲面信息描述

4.2.3鞋楦特征信息描述

4.2.4鞋楦描述信息的建立

4.3尺寸控制的鞋楦模型扩缩

4.3.1长度方向扩缩

4.3.2围度方向扩缩

4.4基于控制点调整的楦面局部修改

4.4.1基本的变形控制

4.4.2虚拟控制点

4.4.3多个控制点的变形影响

4.5本章小结

第五章系统及应用实例

5.1系统开发和运行环境

5.2系统框架

5.3系统应用实例

5.3.1基于脚部尺寸的鞋楦造型子系统实例

5.3.2基于扫描脚模型的鞋楦造型子系统实例

5.3.3鞋楦尺寸修改子系统实例

5.3.4控制点调节的局部修改子系统实例

5.3.5利用鞋楦设计的鞋样原型实例

5.4本章小结

第六章总结与展望

6.1本文工作总结

6.2未来展望

参考文献

致谢