凸壳+橡皮球模拟布局模型构建研究摘要：产品的紧凑布局有利于降低制造和物流成本，为提高三维产品布局紧凑度，对凸壳彳橡皮球模拟布局模型进行研究。以点为处理单位，以邻边为扩展依据，采用卷包裹法构建凸壳和橡皮球，并用二叉树保存三角面片Z间的邻接关系。提出基于步长的层次遍历方法实现对三角而片快速分类，采用投影法计算凸壳和橡皮球体积，得出布局初始紧凑度。以斜齿轮-蜗轮蜗杆减速电机的减速机箱体为例，运用提出的方法构建凸壳+橡皮球模型。结果表明，该方法冇效减少布局设计计算复杂度，冇利于实现产品数字化布局设计。关键词：凸売+橡皮球：紧凑布局；二叉树；体积计算；紧凑度中图分类号：TH16;TP3I文献标识码：A文章编号：TheResearchonConstructionofConvexHullPlusRubberBallAnalogLayoutModelWEIJia-xun^LIAOXiao-ping1,2,TIANBin-bin1,MAJun-yan1,2(1.SchoolofMechanicalEngineering,GuangxiUnivers让y,GuangxiNanning530004,China;2.GuangxiKeyLaboratoryofManufacturingSystem&AdvancedManufacturingTechnology,GuangxiNanning530004,China)Abstract:Thecompactlayoutofproductshelpsreducemanufacturingandlogisticscosts・Toimprovecompactnessofthe3Dproductlayout,theconvexhullplusrubberballanalogmodelisresearched・Usingpointasprocessingunit,adjacentedgeasthebasisofexpansion,convexhullandrubberballarcbuiltbasedongift-wrappingmethod,adjacencyrelationshipsbetweentrianglepatchesarcsavedinabinarytree.Proposesahierarchytraversalmethodbasedonsteptorealizerapidclassificationoftriangularfacets,usingtheprojectionmethodtocalculatethevolumeoftheconvexhullandrubberball,drawcompactnessoftheinitiallayout.Withreducerchassisofhelicalgear-wormgearmotor,forexample,usingthemethodproposedtoconstructtheconvexhullandrubberballmodel,itshowsthatthemethodiseffectivetoreducethecomputationalcomplexityoflayoutdesignandisconducivetoachievingproductdigitallayoutdcsign.KeyWords:ConvexHullPlusRubberBall;CompactLayout;BinaryTree;VolumeCalculation;Compactness---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除------本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---1引言布局物体通常为复杂的不规则物体，布局中多采用包围盒加速碰撞检测。凸壳形状简单，能戢大保留布局物体的特征点，是一种常用的包围盒。二维布局方面，龙风英⑴等提出凸壳+橡皮筋模拟布局方法，三维布局方面，M护等将凸壳与Hong⑶等的橡皮球模拟布局方法结合提出凸壳+橡皮球模拟布局方法，以凸壳作为复杂布局物体的简化，以橡皮球作为布局空间的近似。凸壳和橡皮球均为凸多而体，其构建方法类似。H前,许多学者对凸壳的构建方法进行了研究，主要分为増量法、分治法、卷包裹法三类方法。增量法通过逐次将点加入，检查Z前的点是否在新凸壳上來实现凸壳的构建。经典的有Barber等⑷的QuickHull算法。李志、李儒琼⑸选用二次极值点构造新凸壳，结合「冲突图「來更新凸壳外的点和当前凸壳的拓扑结构关系，快速排除凸壳的内部点、缩小问题规模、快速构建凸壳。分治法将一个规模为"的点集分解为鸟个相互独立的子点集，所有子点集凸壳的并集即为点集的凸壳。刘新和刘任任⑹提出了一种改进的分治算法，它在查找每一个凸壳顶点的同时，通过去除若干非凸売顶点來迅速减小问题的规模。卷包裹算法从一个必然在凸売匕的点开始向着一个方向依次选择瑕外侧的点，当冋到最初的点时所选出的点集即为所求凸壳。Chand和Kapur171首先在三维空间里提出用卷包裹法构建凸壳，吴克勒和杨剋杰同解决了卷包裹法实现中可能出现的共而点及由此带來的退化问题。増量法和分治法构建过程产生的临时面、边、点信息不一定是最终凸壳的面、边、点信息，毎一步都盂要存储和更新临时信息。而卷包裹法每一步生成的面、边、点即为最终凸壳的信息，每一步只需耍添加临时凸壳信息，占用的存储空间、凸壳信息更新复杂度都小于增量法和分...