逆向工程中三角网格模型细分技术研究

论文摘要

随着数据测量技术的发展，复杂实体的三角网格模型可很方便地获得。三角网格模型对于复杂拓扑结构的模型具有很强的描述能力，具有表示简单、边界适应性好等众多优点，在工程中已得到广泛地应用，但同时三角网格模型也存在存储量大、精度不高、光滑性差以及难以表示具有较高连续性要求的模型或表面等缺点。对已有三角网格模型进行细分曲面重建可以获得光滑连续的极限曲面，如此既能提高三角网格模型的光滑性，又能促进细分曲面造型技术在工业产品外形设计和几何模型重建中的应用。据此本文开展了以下几项工作：首先，对三角网格模型及其数据结构进行了深入研究，构建了适合网格细分处理的半边数据结构，并对模型数据的读取方法与过程进行了详细的分析。其次，基于微分几何知识，研究了顶点法矢、曲率和边曲率等网格数据的计算，并对基于二面角、距离和曲率的自适应细分度量准则进行分析和总结，在此基础上提出了基于边曲率的自适应细分算法。最后，对算法进行了实验验证和结果分析。对本文的研究作了总结，并对未来工作进行展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 逆向工程技术
• 1.1.1 逆向工程
• 1.1.2 逆向工程关键技术
• 1.2 曲面重建技术
• 1.3 论文的选题依据和主要研究内容
• 第二章 网格细分及其相关基础理论
• 2.1 细分曲面造型技术
• 2.1.1 细分曲面
• 2.1.2 细分模式及其分类
• 2.1.3 细分模式的收敛性和连续性分析
• 2.1.4 典型细分模式
• 2.2 细分曲面在RE/CAD曲面重建中的研究与应用分析
• 2.3 半边数据结构及其实现
• 2.3.1 半边数据结构
• 2.3.2 半边数据结构的构建
• 2.3.3 编程环境与工具
• 2.4 本章小结
• 第三章 数据预处理
• 3.1 三角网格模型
• 3.1.1 三角网格
• 3.1.2 三角网格模型的数学描述
• 3.1.3 散乱点云三角剖分
• 3.2 三角网格模型处理与计算
• 3.2.1 三角网格模型处理技术
• 3.2.2 顶点法矢与离散曲率计算
• 3.3 三角网格模型数据读取与计算
• 3.3.1 三角网格模型数据
• 3.3.2 数据读取及其实现
• 3.3.3 网格数据计算
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于边曲率的自适应细分算法与实现
• 4.1 三角网格模型自适应细分算法
• 4.1.1 自适应细分算法
• 4.1.2 细分网格裂缝消除
• 4.1.3 网格特征重建
• 4.2 基于边曲率的自适应细分算法与实现
• 4.2.1 基于边曲率的自适应细分算法
• 4.2.2 算法实现与结果分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 今后工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 在校期间发表论文