殘缺自由曲面數(shù)據(jù)修補和曲面重構(gòu)的研究.pdf

1、作為一種產(chǎn)品快速設計和制造的重要手段，逆向工程越來越成為CAD/CAM領域中的一個研究及應用熱點。逆向工程是通過各種測量設備和技術將實物模型數(shù)字化，然后通過三維幾何建模方法重構(gòu)實物用于分析和制造。因此如何獲得準確完整的測量數(shù)據(jù)和重構(gòu)方法的選擇是逆向工程研究中的兩項重要內(nèi)容，將會影響反求工程后續(xù)數(shù)據(jù)處理和最終建模的效果。本論文針對目前逆向工程中較為關注的兩個問題：殘缺曲面數(shù)據(jù)修補和曲面重構(gòu)問題進行了探討。研究了基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)修補

2、和基于NURBS算法的曲面數(shù)據(jù)重構(gòu)。 論文首先介紹了逆向工程的基本概念、應用及其關鍵技術，綜述了目前在數(shù)據(jù)修補和曲面重構(gòu)領域的研究現(xiàn)狀，對逆向工程軟件的基本狀況和發(fā)展趨勢進行了說明；其次，分別介紹了BP神經(jīng)網(wǎng)絡和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的基本理論，神經(jīng)網(wǎng)絡是人工智能高速發(fā)展的產(chǎn)物，具有較強的非線性映射能力，目前廣泛應用在模式識別、函數(shù)逼近、優(yōu)化計算等領域。通過建立適于數(shù)據(jù)修補的網(wǎng)絡模型與采用Levenberg-Marquardt算法的改進

3、型BP神經(jīng)網(wǎng)絡進行了性能比較，實驗表明運用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡對數(shù)據(jù)的修補速度快，精度較高，且不必考慮曲面形狀等因素；介紹了NURBS和Bezier曲面理論和主要性質(zhì)，分析了它們的優(yōu)缺點，詳細闡述了NURBS曲面整體插值算法的步驟：型值點參數(shù)化、節(jié)點矢量的確定，NURBS基函數(shù)的求取以及反算曲面的控制點；最后著重介紹了基于NURBS算法的重構(gòu)軟件設計。本軟件基于Visual C++和OpenGL為平臺進行開發(fā)，主要完成數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)顯示、曲面