散亂點(diǎn)云的預(yù)處理以及曲面重建技術(shù)研究.pdf

1、傳統(tǒng)的正向工程技術(shù)要求開發(fā)人員有很多開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，隨著模型越來越復(fù)雜使得開發(fā)效率變得越來越低。逆向工程由于它的開發(fā)周期短，效率高，成本低等優(yōu)點(diǎn)使得這項(xiàng)技術(shù)受到越來越多的關(guān)注。目前，逆向工程技術(shù)在航天、汽車、模具以及工藝產(chǎn)品等具有復(fù)雜模型的領(lǐng)域逐漸被人們重視起來。雖然逆向工程技術(shù)應(yīng)用的越來越廣泛，但是還沒有一套方案可以完美的解決逆向工程中的一些重要環(huán)節(jié)。
　　本研究首先針對(duì)噪聲點(diǎn)云問題結(jié)合了APSS方法的擬合球方法和AABB樹方法完成了

2、點(diǎn)云去噪的工作，通過APSS方法求出點(diǎn)集中各點(diǎn)的擬合球面中心和半徑，對(duì)曲面的包圍球進(jìn)行AABB樹分割從而快速的查找出與射線相交的包圍球，進(jìn)而計(jì)算出射線與曲面的交點(diǎn)，這些點(diǎn)的點(diǎn)集作為去噪后的點(diǎn)集，通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證了本文去噪方法在去噪精度和效率上都相對(duì)較高。然后，針對(duì)海量點(diǎn)云問題結(jié)合Bound Cocone方法的探測(cè)邊界方法和局部特征尺寸完成了點(diǎn)云簡化的工作，通過Bound Cocone方法提取出點(diǎn)集的內(nèi)部點(diǎn)和邊界點(diǎn)，求取k-鄰域的Voro

3、noi頂點(diǎn)得到點(diǎn)集P上各個(gè)點(diǎn)的負(fù)極點(diǎn)，利用這些負(fù)極點(diǎn)去逼近曲面的中軸，進(jìn)而可以估計(jì)出曲面的局部特征尺寸f(p)，然后以Bound Cocone方法探測(cè)出的內(nèi)部點(diǎn)集中的各點(diǎn)為中心，rf(p)為半徑做球，刪除中心點(diǎn)以外的各點(diǎn)。通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證了本文方法在簡化的同時(shí)可以很好的保留模型的特征點(diǎn)。最后，針對(duì)含有離群點(diǎn)和噪聲的點(diǎn)云問題結(jié)合RANSAC方法和本文簡化方法完成了曲面重建的工作，利用RANSAC方法濾除離群點(diǎn)，然后將經(jīng)過本文簡化方法簡化后