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基于两步法纹理映射的曲面零件激光打标技术研究

2021-08-24彭川来

彭川来

(闽南理工学院,福建石狮 362700)

激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射,使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应,从而留下永久性标记的一种打标方法[1]。经过数十年发展,激光打标机已经广泛应用于各个行业。但随着越来越多产品设计成曲面型,直接用二维激光打标机进行打标经常会出现打标图案深度不均匀,图案变形等问题,要解决这类问题就是解决如何有效的把打标图案贴到的曲面表面的问题。考虑到激光打标机通用性,进行三维打标时候应尽量减少对打标物体的参数定义,而两步纹理映射就是为了避免物体表面的参数化,选择类物体表面的曲面作为中介面,先将图像映射到中介面上,在贴到物体表面的技术。文章基于两步法法纹理映射的技术,探讨在曲面零件进行三维激光打标的方法。

1 两步纹理映射原理

纹理映射就是将纹理空间中的纹理像素映射到屏幕空间中的像素的过程,也就是把一幅图像贴到三维物体的表面上。图1给出了纹理映射的过程。

图1 纹理映射过程

包含两个过程:屏幕空间到纹理空间和纹理空间到景物空间。可用下式来描述:(u,v)=F(x,y,z),若F可逆,则(x,y,z)=F-1(u,v),其中,(u,v)、(x,y,z)分别为纹理空间和物体空间中的点,如果能将这些点参数化并建立两者的数学关系,就可实现纹理映射。对于不规则的物体,其物体空间中的点很难参数化,因此很难直接建立纹理空间和物理空间的映射。

对于一些复杂的物体,其曲面一般是非线性的,难以直接参数化,不能直接对其使用纹理映射,但是可以借助两步法纹理映射技术[2]。……

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