面向RPM的点云数据直接分层处理技术及其软件实现

摘要

该文研究了反求工程与快速原型制造集成中的关键问题,即如何从点云数据生成层片轮廓数据.目前主要有两种方法:一是建立点云数据的CAD模型,并对该模型三角剖分为STL文件,从STL文件中生成切片数据;二是直接将点云数据离散成STL文件,以生成切片.但是这两大类方法都存在消耗时间长、人工交互多等缺陷.为了克服上述方法的不足,提出了一种新的方法,即点云数据的直接分层技术,主要包括数据预处理、点云数据直接分层方法、轮廓追踪与拟合三方面内容.该文首先阐述了点云数据的预处理方法,包括选择分层位向、建立拓扑关系、法向补偿及平滑处理等操作;其次研究了直接分层的两种方法,即平行平面序列分层法和自由曲线法平面序列分层法,二者的基本原理相同,都是根据最小距离点对的连线与分层面截交求得切片数据;最后介绍了轮廓数据的处理,包括体元轮廓的追踪和轮廓线的提取,以及用双圆弧对轮廓线进行拟合等.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1论文背景

§1.2文献综述

§1.3本论文的主要工作

第二章数据预处理

§2.1分层位向的选择

§2.2点云拓扑关系的建立

§2.3点云数据的法向补偿

§2.4本章小结

第三章点云数据的直接分层方法

§3.1平行平面序列分层法

§3.2自由曲线法平面序列分层法

§3.3本章小结

第四章轮廓处理与输出

§4.1轮廓提取

§4.2轮廓的光顺处理

§4.3轮廓数据的输出

§4.4本章小结

第五章软件实现及应用实例

§5.1程序整体设计

§5.2数据的输入及显示

§5.3点云数据的旋转变换

§5.4自由曲线法平面序列分层法中的关键问题

§5.5轮廓数据的双圆弧拟合及输出

§5.6应用实例

§5.7本章小结

第六章 结论与展望

参考文献

致谢

附录