Vierecksnetzgenerierung auf Flächenverbänden

Ulric Neumann, Leibniz Universität Hannover, diploma thesis
06/1999

Im Automobilbau wird eine Karosserie durch einzelne Werkstücke beschrieben. Jedes dieser Werkstücke besteht wiederum aus einer hohen Anzahl von einzelnen Detailflächen in Form von parametrischen Freiformflächen. In der Regel sind dies B-Spline-Patches von geringem Grad. In Bezug auf ein darzustellendes Werkstück wird eine endliche Zahl von solchen Flächenbeschreibungen als Flächenverband bezeichnet.

Die aus der Konstruktionsabteilung durch herkömmliche CAGD-Programme gelieferten Daten zur Beschreibung eines Bauteils sind in der Regel nicht ohne weiteren Aufwand für nachfolgende Prozesse innerhalb des Entwicklungsprozesses einer Karosserie weiterverwendbar. Insofern ist eine Aufbereitung und Vereinfachung der CAD-Daten nötig, die insbesondere Fehler der Konstruktionsbeschreibung ausgleichen und vermeiden soll.

Zu diesem Zweck wurde der Ansatz entwickelt ein Werkstück zu vereinfachen, indem die globale Gestalt des zugrundeliegenden Flächenverbandes neu approximiert wird. Als Grundlage der Neuapproximation soll eine Vernetzung des Flächenverbandes unter ausschließlicher Verwendung von Viereckselementen dienen. An die Gestalt der verwendeten Elemente werden besondere Anforderungen gestellt, die der zugrundeliegende Netzgenerator erfüllen soll.

Eine von der Volkswagen AG verwendete Methode zur Generierung eines solchen Netzes, das sogenannte Paving liefert unbefriedigende Ergebnisse bezüglich der Netzgestalt. Neben einer Erstellung einer übersicht über alternative Vernetzungsmöglichkeiten und Netzmanipulationen war die Aufgabe dieser Diplomarbeit die Dokumentation und Analyse des implementierten Paving-Verfahrens, sowie die Konzeption und Entwicklung von qualitätssteigernden Methoden.

Kontakt: Franz-Erich Wolter