虚拟牙齿矫正系统中牙齿移动路径规划研究

摘要

本文对虚拟牙齿矫正系统中牙齿移动路径规划进行了研究。文章在分析隐形牙套矫正技术及目前各种路径规划方法优缺点的基础上，选择遗传算法解决虚拟牙齿矫正系统下的牙齿移动路径规划问题。通过分析牙齿移动路径规划问题的特点，对所采用的遗传算法的各个环节进行了细致的分析，包括问题的定义、染色体的表示和编码、适应度函数的设计以及遗传操作算子的设计和算法参数的分析和选取。

目录

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声明

1绪论

1.1选题背景及研究意义

1.2路径规划技术研究的现状及论文的主要工作

1.2.1路径规划技术研究的现状

1.2.2论文的主要工作

1.3论文的结构

2牙齿移动路径规划的技术基础

2.1数字化模型的获取

2.2模型的拓扑结构重建

2.2.1 STL文件格式简介与分析

2.2.2拓扑重建算法

2.3模型信息获取的理论方法

2.3.1面片拾取理论

2.3.2射线矢量的获取

2.3.3相交理论

2.4采用快速分割算法建立路径规划的数字模型

2.4.1曲率估计

2.4.2域值设定

2.4.3算法实现

2.5规划过程中碰撞检测的实现

2.5.1碰撞检测的基本原理

2.5.2碰撞检测的包围盒方法

2.5.3基于层次包围盒的碰撞检测算法

3基于遗传算法的牙齿移动路径规划

3.1遗传算法简介

3.2问题定义

3.3路径规划终止位置的确定

3.3.1牙弓线理论

3.3.2牙齿排列理论

3.3.3牙弓曲线数学模型的描述

3.4遗传算法实现牙齿移动的路径规划

3.4.1编码

3.4.2路径评估的适应函数计算

3.4.3路径规划的遗传操作

3.4.4路径规划终止条件

3.5路径规划过程中参数的影响

4系统功能实现与仿真结果

4.1虚拟牙齿矫正系统功能介绍

4.2牙齿移动路径规划实现

5结论

致 谢

参考文献

附 录