圖3 油箱曲面主型面和特征線
大部分主型面可以采用單個(gè)基本曲面描述。但對(duì)于曲面A~D和I，需要進(jìn)一步分為基本曲面和連接曲面，虛線所示為分塊邊界。分塊確定后，就可以進(jìn)行基本曲面和連接曲面的建模工作。
2．基本曲面模型的建立
基本曲面模型是指不需要通過邊界約束建立的曲面，一般盡量采用簡(jiǎn)單曲面描述，例如：直紋面、拉伸面、旋轉(zhuǎn)面、掃描面等。對(duì)于這款摩托車油箱來說，大部分為復(fù)雜自由曲面，需要采用網(wǎng)格曲線構(gòu)造曲面，根據(jù)曲面的特征方向確定曲面的U、V方向，構(gòu)造四邊形曲面。
首先進(jìn)行曲面模型粗建，直接采用已分塊的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，通過控制曲面U、V階數(shù)，以及與測(cè)量數(shù)據(jù)的偏差來生成曲面。初級(jí)曲面一般只是大體反映了模型表面的特征和走勢(shì)，從精度、光順性以及面片的尺寸都需要做進(jìn)一步的調(diào)整和完善。初級(jí)曲面可以通過直接調(diào)節(jié)構(gòu)成曲面控制頂點(diǎn)，并做進(jìn)一步調(diào)整，在一定程度上提高曲面質(zhì)量。在這一過程中，還經(jīng)常需要完成曲面的擴(kuò)展工作。對(duì)于需要擴(kuò)展的曲面，應(yīng)該按照曲面的曲率變化規(guī)律進(jìn)行擴(kuò)展，雖然延伸部分的曲面沒有可以對(duì)照的數(shù)據(jù)點(diǎn)，但也必須慎重處理，因?yàn)樗鼪Q定著曲面間交線的變化規(guī)律。
然后進(jìn)行曲面模型修改。對(duì)曲面模型進(jìn)行修改是曲面重建中最重要的過程。建立曲面的曲線、曲面模型，通過對(duì)控制曲線的調(diào)整來控制曲面質(zhì)量，是對(duì)曲面進(jìn)行精細(xì)調(diào)整有效而準(zhǔn)確的方法。曲線可以通過在粗建曲面上提取、投影獲得，然后對(duì)曲線進(jìn)行位置調(diào)整、長(zhǎng)度調(diào)整和光順處理。建立曲線模型時(shí)應(yīng)遵守以下原則：
（1）曲線滿足精度要求；
（2）曲線按照曲面的特征方向構(gòu)造，盡量達(dá)到使用最少的曲線且曲線的曲率變化最為平緩的目的。同一方向的曲線要有相似的曲率變化趨勢(shì)；
（3）曲線在曲面上分布的密度在允許偏差范圍內(nèi)應(yīng)盡量降低，增加曲面的可調(diào)整性。曲面曲率變化大處，布置較密的曲線，曲面曲率變化平緩處，布置較少的曲線；
（4）曲線主要是通過樣條線描述，在保證精度的前提下，盡量降低樣條線的段數(shù)和階數(shù)，同一方向的曲線應(yīng)具有相同的段數(shù)和階數(shù)，一般建議生成3階或4階曲線；
（5）曲線的光順性調(diào)節(jié)是非常重要的，利用軟件的相關(guān)功能模塊進(jìn)行調(diào)節(jié)。曲線經(jīng)過光順處理后，在數(shù)學(xué)上保證C2連續(xù)，沒有多余拐點(diǎn)，曲率變化均勻；
（6）曲線曲率要大于過渡曲面曲率值。
