基于散亂點(diǎn)的智能算法的曲面重構(gòu)的研究

1、分類號(hào)：UDC：密級(jí)：學(xué)校代號(hào)：學(xué)號(hào)：118452111204204廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(工程碩士)基于散亂點(diǎn)的智能算法的曲面重構(gòu)的研究夏遷指導(dǎo)教師姓名、職稱：廑壬教援摘要摘要灰塑是廣州傳統(tǒng)建筑特有室外裝飾藝術(shù)，其復(fù)雜的工藝和獨(dú)特的藝術(shù)表現(xiàn)風(fēng)格，使其成為世界非物質(zhì)文化遺產(chǎn)之一。但是對(duì)于灰塑的永久保存和工業(yè)化生產(chǎn)的問題，一直困擾著灰塑藝術(shù)家們。隨著逆向工程技術(shù)的不斷進(jìn)步，使這一問題有了解決的可能。逆向工程的體系結(jié)構(gòu)主要由點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取、

2、數(shù)據(jù)預(yù)處理、曲面重建以及快速制造等幾部分組成，其中曲面重構(gòu)是最為關(guān)鍵的技術(shù)。現(xiàn)代建模的主流技術(shù)是NURBS曲線曲面重構(gòu)，由于灰塑復(fù)雜的藝術(shù)形態(tài)，采用單張NURBS曲面描述灰塑作品比較困難，若使用多張，則處理曲面片問的拼接有一定難度，不僅運(yùn)算量大，還容易產(chǎn)生裂縫。針對(duì)NURBS曲面的不足，本文提出了一種更適用于灰塑作品重建的方法一一一種智能的細(xì)分曲面方法，該方法通過低分辨率的控制網(wǎng)格和定義控制網(wǎng)格的細(xì)分規(guī)則來表示光滑曲面，規(guī)則簡(jiǎn)單，拓?fù)溥m

3、應(yīng)能力強(qiáng)。主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)提出一種針對(duì)灰塑點(diǎn)云特性的Delaunay一角化優(yōu)化算法。針對(duì)灰塑的“散亂點(diǎn)云”數(shù)據(jù)特性，本文對(duì)Delaunay=角化進(jìn)行了研究。Delaunayj角化一直是應(yīng)用最為廣泛的點(diǎn)云數(shù)據(jù)網(wǎng)格化算法之一，主要可以分為兩類：一種是將點(diǎn)云進(jìn)行區(qū)域性的分解，將每個(gè)區(qū)域進(jìn)行特殊標(biāo)注，并對(duì)每個(gè)區(qū)域進(jìn)行三角化，各個(gè)擊破的算法策略；一種是將攝取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行有序排列，每個(gè)點(diǎn)都標(biāo)記上對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，把相鄰的兩個(gè)點(diǎn)作為三角形的兩個(gè)基

4、點(diǎn)，再插入一個(gè)點(diǎn)，構(gòu)成三角形，以此重復(fù)在每個(gè)相鄰的點(diǎn)之間。通過研究這兩種算法的特性之后，本文將這兩種算法進(jìn)行了合成，并進(jìn)行了一定程度的改進(jìn)，形成了一種更為高效的點(diǎn)云三角化算法，兩者結(jié)合后可以對(duì)任何一塊區(qū)域的點(diǎn)云集進(jìn)行Delaunay=角化，使用這種改進(jìn)后的方法，能更有效地實(shí)現(xiàn)由于狄塑復(fù)雜的藝術(shù)形態(tài)而導(dǎo)致點(diǎn)云數(shù)據(jù)邊界復(fù)雜區(qū)域過多難以網(wǎng)格劃分的問題。(2)提出一種針對(duì)灰塑曲面特性的網(wǎng)格方法。通過分析大量的灰塑作品的曲面特性，將點(diǎn)云網(wǎng)格的線條