逆向工程中的CAD建模方法與應(yīng)用研究.pdf

1、隨著計算機圖形學(xué)、計算機輔助幾何設(shè)計和高性能計算等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，三維CAD技術(shù)已在制造業(yè)中被廣泛使用，產(chǎn)品的三維CAD模型已成為現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)、制造、改型和使用維護(hù)的基礎(chǔ)和平臺。因此，獲取產(chǎn)品的三維CAD模型有著非常重要的意義。在沒有產(chǎn)品CAD模型和沒有設(shè)計圖紙或者設(shè)計圖紙不完整的情況下，按照現(xiàn)有產(chǎn)品樣件，利用各種數(shù)字化技術(shù)及CAD技術(shù)重構(gòu)其CAD模型的過程，被稱為實物逆向工程。
　　 本文圍繞實物逆向工程，研究和討論基于光學(xué)測

2、量的CAD建模理論和方法。介紹了逆向工程主要應(yīng)用領(lǐng)域和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，分析和比較了逆向工程中常見的幾種數(shù)據(jù)獲取方法，例如接觸式測量方法，非接觸式測量方法等，在此基礎(chǔ)上，闡述了德國Steinbichler公司COMET三維激光掃描儀以及最新的手持式三維激光掃描系統(tǒng)的工作原理和數(shù)據(jù)獲取過程。
　　 光學(xué)測量獲取的點云屬于高密度散亂點云，具有大量的冗余點和噪音點，因此，在擬合曲面前必須對點云進(jìn)行預(yù)處理，去除掉點云中的冗余點和噪音點。本

3、文研究和討論了點云預(yù)處理的基本流程和主要步驟，研究多視點云對齊與融合的方法、點云數(shù)據(jù)的平滑，點云光順的高斯濾波，中值濾波和平均濾波方法、點云精簡的網(wǎng)格法，點云的分割等，總結(jié)出數(shù)據(jù)處理的規(guī)律和方法。
　　 本文對曲線、曲面重構(gòu)的基本理論進(jìn)行了論述，介紹了曲線、曲面的數(shù)學(xué)模型，以及插入和逼近兩種數(shù)據(jù)重構(gòu)方法，對CAD建模的基本理論及方法進(jìn)行了綜述。分別應(yīng)用傳統(tǒng)曲面造型方式和快速曲面造型方式，實現(xiàn)了基于CATIA的玩具車身逆向建模和基