基于細(xì)分的復(fù)雜曲面重構(gòu)技術(shù)研究.pdf

1、恰當(dāng)?shù)那嬷貥?gòu)方法對(duì)提高反求工程的質(zhì)量致關(guān)重要，是反求工程領(lǐng)域的重要研究課題。常用的曲面重構(gòu)技術(shù)一般只能處理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的曲面，對(duì)于復(fù)雜曲面，很難處理曲面片間的拼接，使相鄰曲面片保持連續(xù)。具有任意拓?fù)湫缘募?xì)分曲面重構(gòu)恰好彌補(bǔ)了這一不足，能夠自動(dòng)保證模型整體連續(xù)性，無(wú)須拼接，因此比較適合復(fù)雜曲面的重構(gòu)。論文對(duì)細(xì)分方法、網(wǎng)格簡(jiǎn)化和優(yōu)化、重網(wǎng)格化、曲面重構(gòu)、重構(gòu)結(jié)果分析、重構(gòu)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)深入研究，主要內(nèi)容包括： （1）針對(duì)

2、Loop細(xì)分模式在細(xì)分的過(guò)程中，不能保持模型特征，并且網(wǎng)格數(shù)量以4倍速度增長(zhǎng)的缺點(diǎn)，提出了一種能有效保持特征的自適應(yīng)Loop細(xì)分方法。 （2）為了保持簡(jiǎn)化網(wǎng)格的特征和三角形的優(yōu)良形狀，提出了一種改進(jìn)的基于三角形折疊的網(wǎng)格簡(jiǎn)化算法。將優(yōu)化算法嵌入到簡(jiǎn)化過(guò)程，進(jìn)行迭代簡(jiǎn)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明網(wǎng)格經(jīng)過(guò)迭代簡(jiǎn)化優(yōu)化后能得到數(shù)量較少，質(zhì)量較好的簡(jiǎn)化網(wǎng)格。 （3）研究了基于收縮包圍法的細(xì)分重網(wǎng)格化方法。采用吸引力和松弛力迭代調(diào)整網(wǎng)格位置來(lái)

3、進(jìn)行重網(wǎng)格化，把基網(wǎng)格細(xì)分后的網(wǎng)格頂點(diǎn)到與其在初始網(wǎng)格上的最近點(diǎn)的方向作為吸引力的方向，以?xún)牲c(diǎn)的距離作為吸引力的大?。话袻aplacian平滑算子的切向分量作為松弛力。 （4）對(duì)最小二乘擬合法和迭代擬合法進(jìn)行了對(duì)比研究，選擇迭代擬合方法用于細(xì)分曲面重構(gòu)。并采用顏色插值技術(shù)把重構(gòu)誤差結(jié)果以直觀(guān)形象的方式顯示出來(lái)。 （5）設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了細(xì)分曲面重構(gòu)CAD系統(tǒng)，在系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了提出和改進(jìn)的各種算法。系統(tǒng)具有點(diǎn)云文件、STL文件兩