自由曲線曲面重構(gòu)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、在工程領(lǐng)域中，逆向工程日益受到重視并得到廣泛應(yīng)用。它為消化和吸收先進(jìn)技術(shù)、借鑒其設(shè)計(jì)思想，探索掌握其關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而開發(fā)出同類的更為先進(jìn)的產(chǎn)品提供了一種有效的手段。由于自由曲面的形狀復(fù)雜，自由曲面的重構(gòu)一直是逆向工程的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。 本論文以激光掃描法獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)為研究對象，著重在點(diǎn)云數(shù)據(jù)的預(yù)處理、曲面重構(gòu)方法、IGES接口以及真實(shí)感圖形顯示方法等幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行了深入的研究和討論。本論文主要完成的工作有以下幾點(diǎn)：

2、 (1)對數(shù)據(jù)的預(yù)處理主要從點(diǎn)云數(shù)據(jù)的噪聲點(diǎn)處理、數(shù)據(jù)壓縮處理、數(shù)據(jù)的區(qū)域分割及數(shù)據(jù)的光順處理等幾個(gè)方面進(jìn)行了深入研究。提出了先加權(quán)中值濾波再小波包濾波的混合濾波法減小噪聲點(diǎn)誤差、基于曲率變化的數(shù)據(jù)壓縮方法、加權(quán)均值曲線光順法。文中詳細(xì)敘述了其原理和算法步驟，并通過實(shí)例驗(yàn)證了所提方法的有效性。 (2)在深入研究相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，提出了均勻三次B-spline曲線反算的快速算法。在Matlab中編程實(shí)現(xiàn)，大大降低了程序的復(fù)雜性

3、和提高了運(yùn)算效率，并使重構(gòu)所得曲線的兩個(gè)端點(diǎn)處曲率不為零，至少滿足了一階連續(xù)。最后闡述了曲面重構(gòu)的過程，并對所重構(gòu)曲面提出了精度評定的指標(biāo)。 (3)詳細(xì)地探討了IGES的文件構(gòu)成和數(shù)據(jù)記錄格式，并在參閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，編寫了IGES接口程序，保證了開發(fā)的曲面重構(gòu)系統(tǒng)與其它專業(yè)CAD軟件的數(shù)據(jù)交流。 (4)圖形顯示是人機(jī)交互的重要手段之一，設(shè)計(jì)者可直觀地對重構(gòu)結(jié)果進(jìn)行觀察并做必要的處理。本文詳細(xì)論述了如何利用Ope