基于约束形变的车身快速造型方法研究.pdf

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1、犬硿大莩硕士莩位文基于约束形变的车身快速造型方法研究学科专业—车猶作者姓名李指忌救师李宝军讲师答辩日期年月硕士学位论文基于约束形变的车身快速造型方法研究作者姓名李庆宝学科、专业车辆工程学号指导教师李宝军完成日期——大嫂工大養大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。

2、学位论文题目：基于约束形变的车身快速诰型方法研究作者签名大连理工大学硕士学位论文摘要人们对汽车等复杂工业产品的需求日趋多样化与个性化，制造企业需尽可能快地推出更多创新性的产品以适应市场竞争。当前车身设计的许多步骤已实现数字化，而作为车身设计首要环节的概念造型设计依然没有实现全数字化与智能化，这成为影响整车开发周期的主要因素。如何让设计师更加智能、快捷、直观地重用模型数据，以有效利用设计知识来提升创新设计和个性化设计能力是缩短研发周期的核心问题之一。首先分析了目前车身概念造型设计的相关研究现状，为提高产品的设计效率和设计质量，研发了基于约束形变的车身快速参数化造型设计系统模块，初步实

3、现了造型特征线数据和设计知识的有效重用，为车身造型设计阶段的参数化及智能化奠定了基础。本文研究工作主要从以下几方面展幵：针对汽车车身概念造型阶段，对比分析了各种不同造型表达形式。作为草图或效果图）创作者与级曲面设计人员之间的纽带，造型特征线是工程设计中描述、维持产品造型风格的关键依据。面向汽车外造型四视图，提出了造型特征线族的一致参数化表示方法，每段曲线采用三次曲线表示。为有效重用数字化模型，以此辅助新车型的造型设计，采集并创建了汽车外形特征线模型数据库。为实现车身造型参数化模型的快速创建，基于一致参数化的特征线库，将训练模型统一转化为形状向量表示，生成了基于统计模型（即形变模型）

4、的形状空间。统计模型巾隐含了特征线模型中特征线之间的相关性，进而通过给定形变模型的约束信息，根据定理重构出新模型的整体形状。在此基础上提出了一系列快捷、直观的模型交互编辑方法。探讨了如何利用形变模型技术实现品牌造型特征的继承；研究和探讨了基于形变模型从效果图（或草图）快速提取和重构特征线模型，以及利用特征线模型驱动汽车效果图的快速编辑。最后，基于和图形接口实现了上述形变模型系列算法，幵发了复杂工业产品全数字开发平台（的车身快速造型设计模块。通过大量数值算例验证了本文所提方法的有效性。关键词：汽车造型设计；约束形变；特征提取；形状空间基于约束形变的车身快速造型方法研究，人连理丄大学硕

5、士学位论文，：基于约束形变的车身快速造型方法研究目录背景和意义相关研究主要工作本章小结形变模型造型特征造型特征线特征线分类几何表示特征线提取交互变体自由变体保征变体形变模型的应用品牌特征的继承稀疏重建效果图编辑模型重建本章小结禾呈序设计开发环境图形接模型绘制模型数据采集形变模型模块形变模型生成模块形变模型变体模块人连理丄人学硕士学位论文木章小结数值实例与结果分析特征线模型的编辑稀疏重建效果图的编辑参考文献攻读硕士学位期间发表学术论文情况大连理工大学学位论文版权使用授权书大连理工大学硕士学位论文绪论背景和意义随着经济全球化和国际化分工的逐渐加深，全球汽车工业的竞争不断加剧。多变的市场

6、，消费者个性化的需求，以及日益加剧的国际化竞争，都要求汽车企业能够快速准确地掌握市场需求的脉搏，并快速提供相应的产品，从而获得丰厚的利润回报。而企业快速幵发新产品的能力以及创新能力是其提升市场竞争力的关键所在。近年来，计算机辅助设计（技术的快速发展正好顺应了汽车企业的这一需求。技术已成为提高产品设计水平、缩短产品设计和幵发周期、降低能耗、提高产品质量和生产效率的重要手段，为汽车企业和汽车设计机构幵发新车型提供了空前的技术支撑。概念造型设计是车身设计的首要环节，是整个设计活动中最具创新性的过程，关系到产品的成本、质量、性能、安全性和可靠性等。虽然目前传统技术如、和等已取得巨大进步，但

7、是其主要面向产品开发的详细设计和造型绘图阶段，适于表达几近成型的设计意图。虽能生成完整、逼真、复杂、精确的三维数字化模型，但是还远不能满足概念设计阶段设计师快速直观地探索设计构思的要求⑴。主要表现如下：在早期概念设计阶段，设计需求和约束条件和还不明确、不完整。现有软件需要对所设计产品的拓扑和几何进行精确定义，设计师需要明确输入产品的形状、尺寸和位置等信息，以进行精确的产品设计。这种方式极大地限制了设计师创造性思维的发挥。多数系统采用界面模式。设计师需要不断的从菜单和浮