工程圖的信息提取及三維重建的方法研究.pdf

1、近四十余年以來，隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，CAD、CAM技術(shù)已經(jīng)在機械、汽車、航天等領(lǐng)域得到深入的應(yīng)用，基于工程圖向三維實體轉(zhuǎn)換作為一種快速建模方法，得到了廣泛的關(guān)注，也是計算機輔助設(shè)計領(lǐng)域重要技術(shù)難點之一。本課題內(nèi)容來源于內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金項目，針對由二維工程圖向三維實體轉(zhuǎn)換中的關(guān)鍵技術(shù)進行研究，本文的主要工作有：
　　1.介紹了二維工程圖與三維實體的表示方法，對現(xiàn)有的三維重建算法依照重建方法不同進行分類，并以時間軸為順序?qū)Ω黝?/p>

2、重建方法進行梳理介紹。然后，介紹了DXF文件內(nèi)部信息儲存結(jié)構(gòu)。最后，通過分析圖元在DXF文件中的存儲格式，建立有效的圖元信息識別提取算法，完成對二維工程圖圖元信息的識別與提取。
　　2.實施了對二維工程圖的預(yù)處理工作。首先，基于已有視圖分離方法，提出一種簡單有效的視圖面域分離法，提高了算法效率。然后，在視圖分離工作完成后，開始對二維繪圖坐標三維化，該轉(zhuǎn)換是通過一系列矩陣運算使得二維工程圖圖元二維坐標三維化。最后，根據(jù)已有的視圖輪廓

3、搜索法對三視圖中各投影視圖進行最大封閉環(huán)搜索，完成對三視圖輪廓進行搜索，為三維重建后期建立包圍盒顯示提供基礎(chǔ)。
　　3.通過對基于CGS三維重建算法進行深入探究，提出了基于CGS三維重建算法的重建流程。首先，建立在投影封閉環(huán)搜索中對投影視圖中相交區(qū)域、疊加區(qū)域、隱含區(qū)域內(nèi)投影線段相交點的處理方法。分析了工程投影語義，為后期基元體重建工作中基元體類型分類提供幫助。然后，在對基元體重建的過程中，建立了拉伸體基元體與旋轉(zhuǎn)基元體的三元環(huán)匹

4、配算法，最終完成對基元體的重建工作。
　　4.建立了基于二維工程圖三維重建算法。在完成了基元體重建工作后，通過在基元體在基元體組合體上的布爾關(guān)系，建立了重建基元體組合體的重建算法，該算法以 CGS法為基礎(chǔ)，本文以 Solid Edge ST7軟件為平臺，利用Visual Basual6.0編程語言為基礎(chǔ)，建立相關(guān)定義與算法，最終完成三維重建過程。最后，提出了現(xiàn)階段由二維工程圖向三維實體模型轉(zhuǎn)換研究中存在的一些問題，并指明了今后學(xué)者