金屬板料成形3D虛擬仿真平臺關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著金屬板料成形的研究與應(yīng)用不斷深入和虛擬仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，對金屬板料成形工藝軟件的模擬仿真系統(tǒng)也提出了更高的要求。本文對金屬板料成形的三維仿真進(jìn)行了深入的研究與探討，并針對無模成形與數(shù)控板料折彎等工藝開發(fā)了虛擬仿真系統(tǒng)。
　　 首先介紹了OpenSceneGraph 三維圖形引擎的體系架構(gòu)，通過對場景圖形概念的分析，研究了如何使用該平臺建立場景以及進(jìn)行場景的控制管理。
　　 針對金屬板料成形設(shè)備以及工藝特點(diǎn)，本文提出

2、基于拉伸體建模技術(shù)，通過二維輪廓信息實(shí)現(xiàn)對大多數(shù)幾何實(shí)體的抽象建模；通過逆波蘭表達(dá)式計(jì)算實(shí)現(xiàn)造型數(shù)據(jù)的簡單參數(shù)化，使同一個(gè)拓?fù)鋷缀文Ｐ涂梢陨梢幌盗胁煌叽纭⒁?guī)格的實(shí)體模型；
　　 最后研究并實(shí)現(xiàn)了基于兩視圖切片算法的擴(kuò)展拉伸體建模技術(shù)，使得系統(tǒng)可以支持復(fù)雜的三維模型創(chuàng)建，擴(kuò)展了模型覆蓋域。
　　 針對無模成形工藝的仿真需求，本文使用關(guān)鍵幀插值技術(shù)轉(zhuǎn)換G 代碼文件，并通過時(shí)間軸的控制實(shí)現(xiàn)了路徑動(dòng)畫功能；同時(shí)基于圖像空間離

3、散法使用柱狀Voxel體素建立毛坯模型，實(shí)現(xiàn)了高性能的碰撞檢測算法。該無模成形仿真系統(tǒng)已在為日本Amino 公司無模成形工藝規(guī)劃軟件AFS2 得到實(shí)際應(yīng)用。
　　 在華中數(shù)控的數(shù)控板料折彎仿真系統(tǒng)的開發(fā)過程中，首先使用變形體動(dòng)畫技術(shù)解決了板料柔體的仿真功能，并使用VBO（Vertex Buffer Objects，頂點(diǎn)緩存對象）優(yōu)化了其顯示性能；根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的硬件抽象層建立運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫管理器，實(shí)現(xiàn)了虛擬折彎機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的連接；并通過