逆向工程中基于特征的人體曲面模型重建.pdf

1、傳統(tǒng)的逆向工程技術是單純的面向幾何的建模方式。該方式對設計者要求高，工作強度大，沒有準確還原幾何特征和特征間的約束關系，難以編輯、修改、創(chuàng)新設計，缺乏對制造、分析有用的語義信息。特征技術是在CAD模型基礎上集成其它信息的有效途徑。因此，在逆向工程中引入特征技術具有重要意義，基于特征和約束的逆向工程模型重建也是逆向工程研究領域的熱點。 本文旨在以建立男性上體模型為目標來研究逆向工程中基于特征和約束的模型重建方法。論文在總結了逆向工

2、程技術所包含的內容、研究現(xiàn)狀、應用概況和特征建模技術的基礎上，提出一種逆向工程特征建模的思路。為了能建立基于特征的人體自由形狀曲面特征模型，首先研究了自由形狀特征的分類、參數(shù)化、特征識別的方法，給出了一種由詞匯和語法組成的語義特征語言，并確定了本文的建模方法，經過對人體曲面特征分析，建立了包含參數(shù)、頂點詞匯、邊詞匯、語法的人體語義特征模型，為重建人體曲面特征模型奠定了重要的基礎。其次，研究了如何將測量得到的人體點云數(shù)據(jù)與人體曲面特征模型

3、對齊，進行誤差分析，位置調整等關鍵技術，成功的將質心、慣性軸、對稱面的計算方法引入到對齊過程中。然后，研究了對齊后的模型，如何將點云投影到曲面，識別出曲面特征，并對點云進行參數(shù)化和采用基于約束及能量優(yōu)化法算法進行曲面重構，快速的建立不同人體的光滑G1連續(xù)的B樣條參數(shù)曲面模型。最后，針對人體模型重建的算法，開發(fā)了建立人體模型的原型系統(tǒng)RE-FBMS。 重建的人體模型可以為三維服裝設計提供依據(jù)。也可用于人機工程、計算機仿真、動畫等方