面向轎車覆蓋件的逆向工程模型重構(gòu)系統(tǒng)研究.pdf

1、為適應(yīng)我國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展要求，提高汽車工業(yè)自主知識(shí)創(chuàng)新的能力，逆向工程技術(shù)在我國(guó)汽車工業(yè)發(fā)揮著重要作用。本文針對(duì)逆向工程的數(shù)據(jù)處理特點(diǎn)，采用面向?qū)ο筌浖_(kāi)發(fā)技術(shù)，完成了一個(gè)適用于逆向工程數(shù)據(jù)處理的軟件框架設(shè)計(jì)，在此框架設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，完成了對(duì)原始數(shù)據(jù)的噪聲點(diǎn)去除、數(shù)據(jù)平滑、精簡(jiǎn)等功能的開(kāi)發(fā)；同時(shí)，本文對(duì)曲線、曲面的構(gòu)造理論進(jìn)行了研究，為與CAD/CAM進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，采用IGES標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)交互前處理接口，圖形顯示與交互部分則采用OpenGL

2、技術(shù)進(jìn)行功能實(shí)現(xiàn)。本文的具體工作包括：1.針對(duì)逆向工程數(shù)據(jù)處理的特點(diǎn)，采用面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)進(jìn)行了逆向工程軟件框架的總體構(gòu)建；對(duì)軟件處理的信息傳遞及總體模塊進(jìn)行了規(guī)劃；具體確定了每個(gè)模塊需要完成的功能要求。 2.簡(jiǎn)要介紹點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取方法，并根據(jù)本課題的實(shí)際情況選擇GOM公司的ATOS掃描儀獲取點(diǎn)云；提出了一種海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)的自適應(yīng)讀入算法；簡(jiǎn)要介紹點(diǎn)云數(shù)據(jù)在逆向工程軟件中的顯示和存儲(chǔ)。重點(diǎn)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)的處理如：噪聲點(diǎn)的剔除、點(diǎn)云數(shù)據(jù)

3、的填充、平滑、精簡(jiǎn)等，進(jìn)行研究。提出了一種新的點(diǎn)云孔洞填充方法，較好地解決了轎車覆蓋件高曲率部位的點(diǎn)云孔洞填充問(wèn)題；在對(duì)常見(jiàn)點(diǎn)云精簡(jiǎn)方法的基礎(chǔ)上，提出一種改進(jìn)算法，提高點(diǎn)云精簡(jiǎn)效率。 3.簡(jiǎn)要介紹曲面造型方法和常見(jiàn)曲線曲面的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)轎車模具易磨損件外形特點(diǎn)，選擇了NURBS理論作為曲線曲面重建的理論基礎(chǔ)；以NURBS曲線為例，介紹曲線擬合方法，提出一種在逆向工程軟件中常見(jiàn)的擬合曲線方法；介紹小波分解方法在曲線光順中的應(yīng)用；

4、根據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的不同形式，提出了曲面的擬合方法。 4.詳細(xì)闡述逆向工程中兩種常見(jiàn)的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)；并以IGES作為數(shù)據(jù)接口的實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其數(shù)據(jù)文件組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析；并據(jù)此設(shè)計(jì)了一個(gè)IGES數(shù)據(jù)接口的前處理器實(shí)現(xiàn)算法。 5.采用廣泛使用的OpenGL技術(shù)對(duì)圖形顯示及交互模塊做了具體設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)，具體包括：①使用OpenGL技術(shù)進(jìn)行圖形繪制的準(zhǔn)備工作；使圖形顯示部分模塊化；②進(jìn)行圖形繪制部分的類框架設(shè)計(jì)，在類定義中包含圖元對(duì)