● 摘要
制鞋CAD相对于传统鞋设计方法，具有重要的科学和经济价值，而现有的国内外制鞋软件由于种种原因在国内制鞋业并没有得到真正的应用。针对现有软件中采用人工曲跷的二维展平方法，研发从三维楦面上直接展平得到二维净样板的制鞋CAD系统，是制鞋软件一个新的尝试，也代表其发展方向。“皮鞋鞋样CAD系统”是针对这一问题而研发的。本文负责该系统的前一个模块，包括鞋楦数据采集和处理、提供鞋楦数字模型和楦面设计及分割模块，为后续的展平模块提供数据接口。主要研究的工作分为以下几个部分：1> 鞋楦点云数据获取和处理采用三坐标测量仪获得鞋楦点云数据，面切割方法精简数据，三点简单平均法对数据进行平滑。这样的处理方法在几乎不影响原点云数据特征的情况下，大大简化计算。2> 楦面重构本文给出了一种简便易行的鞋楦重构算法——基于点云截面线的楦面重构。该方法速度快，显示效果良好。在取截面线间距d = 2mm，步长h = 0.003的条件下，模型均值误差为0.7103mm，满足系统需要。3> 楦面设计和分割采用RIP（Ray-Intersection-Penetration）方法、插值拟合B样条曲线方法完成帮样线设计，并投影在三维楦面上，显示效果逼真。由于缩减了遍历范围，速度较快。楦面分割为后续展平模块提供展平区域，是系统两部分的接口。本文主要采用包围盒方法实现边界区域选取，并为后续展平模块提供鞋楦模型信息、截面线信息、切割线信息和镜像信息等数据接口。最后，本文介绍了系统框架和负责模块的功能实现，整个系统已在 VC++6.0平台上实现。