逆向工程中基于轮廓数据的曲面重构

摘要

逆向工程是一项正在迅速发展的技术,而复杂贡面的CAD模型重建是反求工程的研究重点之一.该文总结了作者在基于截面轮廓数据的曲面重构方面所做的工作.该文描述了一种使用三角片模型对截面轮廓数据进行曲面得构的具体方法,并将模型以STL和一种紧凑的自定义文件格式输出.该文还详细分析了使用基于截面曲线的方法对截面轮廓数据进行B样条曲面重构的算法.该算法首先使用最小二乘法进行曲线拟合,在拟合过程中对多个轮廓在统一节点矢量情况下,运用二分法进行最小控制点数目的寻找得到一系列轮廓曲线,然后对这一系列曲线进行蒙皮操作生成B样条曲面.为了验证B样条曲面重构算法的正确性,该文还提出了相应的对重构模型进行误差检测的算法.

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1逆向工程简介

1.2曲面重构技术简介

1.3选题依据和主要内容

第二章 数据预处理的方法及实现

2.1数据剔除的方法及实现

2.1.1基于ACIS的几何元素操作

2.1.2基于OpenGL的数据点删除

2.2轮廓提取的方法及实现

2.3实例

2.4本章小结

第三章 基于轮廓数据的三角网格面重构

3.1轮廓数据三角网格面重建技术简介

3.2轮廓数据的三角网格面重建实现方法

3.2.1对轮廓进行分段的方法

3.2.2分段轮廓三角化的方法

3.3三角网格面的存储及显示

3.3.1存储

3.3.2显示

3.4实例

3.5本章小结

第四章 基于轮廓数据的B样条曲面重构

4.1单条轮廓曲线的B样条拟合

4.1.1 B样条曲线的表示

4.1.2最小二乘法拟合B样条曲线

4.1.3二分法拟合B样条曲线

4.1.4算法改进

4.2统一节点矢量下的多条B样条曲线拟合方法

4.2.1统一节点矢量的计算

4.2.2多条样条曲线的拟合

4.2.3基函数矩阵奇异性问题及其解决方法

4.3蒙皮曲面的生成

4.4算法的改进

4.4.1节点矢量匀化方法

4.4.2二次拟合方法

4.5实例

4.6本章小结

第五章 重构曲面的误差分析

5.1点到曲面距离的计算方法

5.1.1算法的基本原理

5.1.2算法描述

5.2误差模型的生成和显示

53应用实例

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1全文总结

6.2今后工作展望

致谢

参考文献