汽車外觀造型的三維網(wǎng)格模型分割與建模.pdf

1、近年來，在數(shù)字幾何處理技術(shù)以及三維掃描技術(shù)迅猛發(fā)展的大背景之下，三維幾何模型這個(gè)新興的數(shù)字媒體得到了進(jìn)一步的應(yīng)用與發(fā)展。三維模型的數(shù)量和質(zhì)量也不斷提高，于是人們開始思考怎樣對(duì)現(xiàn)有的三維模型進(jìn)行重復(fù)利用以減少因重新設(shè)計(jì)模型所耗費(fèi)的人力財(cái)力。本文著眼于這一現(xiàn)狀，在對(duì)目前國(guó)際國(guó)內(nèi)三維模型的分割、交互式建模的研究進(jìn)展及其在各個(gè)方面的應(yīng)用情況進(jìn)行綜述后，以汽車外觀造型作為研究對(duì)象，提出了一種通過網(wǎng)格分割與拼接方法來實(shí)現(xiàn)汽車外觀造型的新方法。論文主

2、要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新性成果如下：
　?。?）在分析比較基于邊界與區(qū)域的網(wǎng)格分割方法后，根據(jù)顯著特征與隱性特征來分別對(duì)汽車外觀模型進(jìn)行分割。對(duì)于顯著特征分割，利用“最小值規(guī)則”法將模型中的角點(diǎn)、谷線、拐點(diǎn)、脊線、棱線、邊界線等顯著特征區(qū)域進(jìn)行提取并確定出模型的特征點(diǎn)集；然后以單種子點(diǎn)或多種子點(diǎn)的形式，利用主成分分析法確定出特征點(diǎn)集的主方向，再沿主方向?qū)ふ业叫碌奶卣鼽c(diǎn)作為下個(gè)迭代點(diǎn)，依次迭代到返回初始特征點(diǎn)或無法找到下個(gè)迭代點(diǎn)時(shí)停止；最后

3、利用B樣條曲線逐一擬合之前所得特征點(diǎn)從而形成分割環(huán)路。對(duì)隱性特征進(jìn)行分割時(shí)本文以指定多點(diǎn)的方式，直接擬合生成閉合的測(cè)地三次B樣條曲線形成分割環(huán)路。利用上述分割方法能夠?qū)崿F(xiàn)不同的用戶對(duì)不同汽車模型不同部件進(jìn)行分割的要求。
　?。?）通過對(duì)常用的一些網(wǎng)格變形方法進(jìn)行比較研究后，將網(wǎng)格的編輯變形處理分為兩個(gè)階段：整體變形與局部變形階段。在整體變形階段本文主要采用NFFD自由變形方法對(duì)分割出的部件進(jìn)行整體變形操作，然而為了彌補(bǔ)NFFD自由

4、變形方法在局部變形的不足，在局部變形階段采用點(diǎn)約束自由變形方法對(duì)分割出的部件局部特征進(jìn)行變形操作，同時(shí)為了更好的進(jìn)行局部細(xì)節(jié)編輯與變形并保證變形后曲面的光順度，本文對(duì)點(diǎn)約束的自由變形方法進(jìn)行改進(jìn),并提出了基于局部細(xì)化的K環(huán)鄰域搜索來確定變形區(qū)域的點(diǎn)約束變形方法。
　?。?）本文中采用基于徑向基函數(shù)的隱式曲面對(duì)汽車網(wǎng)格部件進(jìn)行拼接融合的方法，與其他直接拼接待融合邊界方法相比，該方法在拼接前通過橋接折方式構(gòu)造過渡面對(duì)拼接邊界進(jìn)行封閉處