面向虛擬雕刻的幾何建模的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、虛擬雕刻是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下進(jìn)行三維模型的雕刻。它結(jié)合了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和雕刻建模的優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)設(shè)計(jì)、藝術(shù)設(shè)計(jì)以及計(jì)算機(jī)動(dòng)畫等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　論文主要對(duì)面向虛擬雕刻的幾何建模的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。基于對(duì)各種幾何建模關(guān)鍵技術(shù)以及三維圖形仿真模型的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，我們首次提出了基于擴(kuò)展八叉樹模型的虛擬雕刻幾何建模。
　　論文的具體內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：
　?。?）采用邊界表示法對(duì)刀具建模，同

2、時(shí)為了豐富刀具實(shí)現(xiàn)雕刻形式的多樣性，采用通用刀具模型，我們可以通過定義相關(guān)參數(shù)得到需要的刀具。
　?。?）基于傳統(tǒng)的八叉樹模型的基礎(chǔ)及特點(diǎn)，引入了擴(kuò)展八叉樹模型以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)了邊界模型或者CSG模型向擴(kuò)展八叉樹模型的轉(zhuǎn)換算法。并針對(duì)模型轉(zhuǎn)換中，特殊情況下幾何元素的處理提出了改進(jìn)方法，提高了模型轉(zhuǎn)換的精度。
　?。?）采用了基于擴(kuò)展八叉樹的雕刻算法，實(shí)現(xiàn)了刀具掃描體的邊界模型與毛坯的擴(kuò)展八叉樹模型之間的雕刻運(yùn)算。并在

3、雕刻算法的實(shí)現(xiàn)過程中，首次提出了臨時(shí)結(jié)點(diǎn)的概念，簡(jiǎn)化了毛坯擴(kuò)展結(jié)點(diǎn)與掃描體之間的雕刻運(yùn)算，提高了計(jì)算速度。
　?。?）根據(jù)虛擬雕刻特點(diǎn)，在處理雕刻結(jié)果時(shí)本文提出了簡(jiǎn)化以及分步處理的方法，這樣在符合精度要求的情況下，提高了雕刻結(jié)果處理速度，同時(shí)也提高了雕刻操作的連續(xù)性及顯示的實(shí)時(shí)性。
　?。?）根據(jù)每次雕刻后得到的數(shù)據(jù)，本文還實(shí)現(xiàn)了局部更新技術(shù)，并結(jié)合OpenGL的雙緩存技術(shù)和顯示列表技術(shù)，大幅度提高了圖形數(shù)據(jù)處理和刷新速度，