基于BSP樹的點云精簡方法研究.pdf

1、逆向工程指的是根據(jù)現(xiàn)有的模型，利用數(shù)字化測量設備獲取實體數(shù)據(jù)，然后對這些數(shù)據(jù)進行擬合，構建一個完整的實體模型。逆向工程的流程一般包括數(shù)據(jù)獲取，數(shù)據(jù)預處理，曲面擬合和實體模型生成四個部分。由于目前采用的數(shù)據(jù)獲取設備為激光測量設備，它可以從產(chǎn)品表面獲取大量的測量數(shù)據(jù)，可達到幾十萬或幾百萬。如此巨大的數(shù)據(jù)量，不僅加大了系統(tǒng)的負荷，而且大大降低后續(xù)處理的效率，所以必須事先進行數(shù)據(jù)精簡處理。 本文主要研究基于點的簡化方法，首先介紹如何根據(jù)

2、空間數(shù)據(jù)點的位置關系計算曲面的幾何信息，如單位法向量和曲率等。在法向調整問題上，本文借鑒武劍潔的“環(huán)推衍法”思想，提出一種新的法向調整方法。 其次，對Pauly等人提出的層級聚類方法進行討論，主要工作是對此方法的不足之處進行修正： 1．原方法把計算局部點云的曲面變化最大方向的方法，用來對全局點云進行曲面最大變化方向的計算，沒有考慮此局部計算方法對全局點云的適用性。本文考慮到距中心不同點對計算曲面變化最大方向的不同影響，采

3、用加權系數(shù)對該影響進行修正。 2．原方法中選取聚類單元中心點為代表點，因為中心點不一定是原始采樣點，會造成重建的曲面上出現(xiàn)非預期的凸出和凹入三角片。本文以距中心最近點為代表點，可以有效避免了重建誤差產(chǎn)生的可能性。 3．相近表面情形存在，將會導致重建模型出現(xiàn)非流形錯誤。本文根據(jù)J0ng和Lee判斷相近表面方法，提出一種修正相近表面的方法，該方法包含兩部分：對于包含三點以上的聚類單元，引入輔助點判斷相近表面；對于含三點及以下