沃罗诺伊图的设计应用与家具设计实践

发布时间：2024-02-21 11:20

　　介绍沃罗诺伊图的相关概念、基本性质、构建算法流程,分析沃罗诺伊图在产品设计和建筑设计的应用现状,以此为基础,使用犀牛软件和蚱蜢软件研究归纳平面沃罗诺伊图点集的构建方式,利用参数化手段将其应用于家具的设计实践,展示将三维沃罗诺伊图应用于家具设计的算法流程。

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【部分图文】：

图1沃罗诺伊图及德劳内三角网(1)

在构建沃罗诺伊图（黑线连接图）时，需要先将离散点点集构建为三角网（红线连接图），即德劳内（Delaunay）三角网（见图1）。德劳内三角网作为沃罗诺伊图的对偶图，具有以下主要性质：（1）最邻近性质，即以相邻两点连线作直径画圆，该圆内不会包含其他的离散点数据；（2）空圆性质，即任意....

图2分治法生成沃罗诺伊图[10]

目前，沃罗诺伊图的算法主要分成两类。一类是矢量法，包括对偶生成法、增量构造法、分治法（见图2）、平面扫描法、减量算法等[7]。矢量法构建的沃罗诺伊图数据存储结构简单、存取方便，但是，这类构建方法占有空间大，生成元只能是点和线，算法复杂，难以向高维空间扩展[8]。另一类是栅格法，主....

图3圆扩张法生成沃罗诺伊图(1)

图2分治法生成沃罗诺伊图[10]利用圆扩张法构建沃罗诺伊图的算法流程如下：（1）输入随机离散点点集；（2）以各离散点为圆心画圆；（3）以相同的速率逐渐扩大各圆的半径，直至各圆将离散点集所在平面完全占据；（4）将相邻的两圆之间的交点用直线连接；（5）将上述直线相交的交点作为新的点....

图4沃罗诺伊图的鞋类设计应用[11]57

沃罗诺伊图在产品设计中的应用可以根据设计对象分为两大类：一是从视觉美感出发，主要应用于装饰性强、不需要考虑受力和承重等问题的小型产品，如家居灯具、文具用品等产品的外观设计。二是从产品的实用效果出发，应用于实用性强、需要考虑承重受力等问题的产品，如鞋类（见图4）、汽车等产品的设计。....

本文编号：3905353