我国是玩具制造出口大国,布绒玩具是传统的主导产品之一,但产品创新设计开发能力不强。本文针对这一状况,将逆向工程、三维CAD等先进技术引入布绒玩具设计,开发了一套包括:三维模型构思、三维CAD建模、三维曲面(布片)展开在内的全功能布绒玩具CAD系统。 现阶段,我省玩具企业多是根据客户提供的图片或样品利用传统方法直接仿制,产品制造周期长,质量参差不齐,对设计人员的经验要求也较高。而布绒玩具表面又是以多种形状的二维布片拼合而成,依靠填充物的张力形成曲面,由此产生的曲面形状不规则,多为自由曲面,利用三维CAD软件直接造型则很难得到与实际效果相符合的模型。 传统方法已经不适应激烈的市场竞争,本文另辟蹊径,采用三维激光扫描油泥模型的逆向工程方法,解决了玩具三维CAD的建模问题;采用质点-弹簧模型、弹性势能极小化的优化方法,解决了三维曲面(布片)的展开问题,从根本上更新了布绒玩具的设计手段,缩短产品开发周期,提高设计质量,并达到增强布绒玩具产品市场竞争力的目的。