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基于HOOPS的义齿CAD关键技术研究

论文摘要

为研制具有自主知识产权的义齿CAD/CAM系统,本文在前期研究成果的基础上,利用HOOPS图形平台,对义齿CAD若干关键技术进行研究,全文内容如下:边缘线是义齿设计的基准,现有的提取方法一种为纯手工逐点拾取,费时费力;一种为全自动提取,计算量大,不能一次得到最终结果。本文以智能剪刀的基本原理为指导利用边缘线曲率较大的特点,研究开发能够快速准确提取预备体边缘线的算法。最终结果表明,该算法能够交互式的提取边缘线,速度快,准确度高。义齿的修复是牙齿上缺失特征的修复,牙齿的解剖学特征决定了牙齿的基本形态,是义齿修复的依据。本文以Snake模型为基础研究提取标准牙特征的算法,并以此建立标准牙数据文件。最后以标准牙特征为模板提取预备体特征。提取得到的特征将为义齿的CAD设计提供必要的依据。义齿的表面设计是义齿CAD的核心内容,传统的NURBS曲面虽然能够实现曲面的变形,但是控制点数量太多,调整不便。本文研究以径向基函数来控制标准牙曲面变形的算法。结果表明,利用此算法,能够实现用少量控制点控制标准牙整体曲面和局部区域的变形,为义齿的表面设计提供必要的工具。义齿CAD软件系统是本文研究的最终目标,通过对义齿设计过程的分析,得到义齿设计CAD系统的功能结构,然后以HOOPS图形内核为开发平台,研究开发义齿CAD原型系统,并给出冠和嵌体的设计实例。本文研究的边缘线提取算法、特征提取算法和牙齿表面设计技术是开发义齿CAD系统的关键技术,为义齿CAD软件系统的进一步研发打下了良好的基础。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题研究背景和意义
  • 1.2 固定义齿CAD技术研究状况
  • 1.2.1 国外发展现状
  • 1.2.2 国内发展现状
  • 1.3 HOOPS图形平台
  • 1.4 本文研究内容
  • 第二章 边缘线提取算法研究
  • 2.1 概述
  • 2.2 智能剪刀模型
  • 2.3 边缘线提取
  • 2.3.1 局部代价量的生成
  • 2.3.2 人机交互功能的实现
  • 2.3.3 算法的改进
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 牙齿特征提取算法研究
  • 3.1 概述
  • 3.2 Snake模型
  • 3.3 标准牙特征的提取
  • 3.3.1 标准牙及特征
  • 3.3.2 Snake模型创建
  • 3.3.3 标准牙特征提取
  • 3.3.4 标准牙数据文件
  • 3.4 预备体特征的提取
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 牙齿表面设计技术
  • 4.1 概述
  • 4.2 径向基函数
  • 4.3 标准牙整体调整
  • 4.3.1 特征调整
  • 4.3.2 标准牙整体变形
  • 4.4 标准牙局部调整
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 义齿CAD原型系统开发
  • 5.1 概述
  • 5.2 系统的总体结构
  • 5.2.1 系统的功能结构
  • 5.2.2 系统的界面
  • 5.3 设计实例
  • 5.3.1 冠的设计
  • 5.3.2 嵌体的设计
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 全文总结与展望
  • 6.1 全文总结
  • 6.2 工作展望
  • 参考文献
  • 发表论文和科研情况说明
  • 附录一
  • 致谢
  • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/55706fe40cf7c389e26dfd5e.html