由散乱点生成三角网格曲面的算法研究与实现

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1、北京工业大学硕士学位论文由散乱点生成三角网格曲面的算法研究与实现姓名：张杰申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：尹宝才2003.6.1j￡索工业大学工学硕士学证论文A蕊lrac重111nlis吐1esis，mesllrf犯e”econs呻ctionforuno培allizedpo礁s，andtkde《娅a畦妇plementationofth。systemforcons蜘lc蜒the盘娃teeleme嫩l批skD糠ngfeco掰鼬e圭主。蛀至tisdi摄e堪￡tog畦氇epm秘ftopolog主c越connectionS矗mon

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5、stwedesign鞋systemforcons奴le蛀ng也efiniteeleme难me照basedon爆eal鲥也ms爨e螺涮曲o、蟹，w嫩eheand廷poSe糙撼y垃砖sof主主lp挂t玉ta．Keywords：su娃孔ereco璐t∽垃帆2咖sioIlalmamfold，Del辄may州a119ulation，Cocone舢gofit}Hnll第1章绪论第1章绪论1．1课题背景本课题是北京市教委项目——曲面有限元网格自动生成系统中的一部分。有限元网格自动生成问题在有限元分析、计算机辅助设计、科学计算可视化及计算机图形学等众多

6、领域中具有重要研究意义，并随着信息及网络技术的不断发展，也在日益广泛的工程技术领域中发挥作用。有限元网格在应用领域上的延伸为网格自动生成问题提供了新的、更大的研究空间，同时也对网格生成工具在独立、通用等方面提出新的要求。根据应用实践，该系统应提供多种条件下的网格曲面生成功能。其中根据未知曲面上网格顶点集合来重建网格曲面便是本课题的主要研究内容，这也是一个根据散乱点集合进行网格曲面重建的过程。1．2问题的提出图l—l曲面重示意图图1．1是表示网格曲面重建的示意图，图1．1(a)表示的是初始曲面，图1．1(b)表示的是从图1．1(a)中所示

7、的曲面上采样得到的散乱点，图1．1(c)表示从采样点重建出的曲面。从图1．1(b)到(c)所示的过程，就是本文所讨论的问题。随着计算机图形显示对于真实性、实时性和交互性要求的日益增强，几何设计对象体现出向着多样性、特殊性和拓扑结构复杂性靠拢的明显趋势，与此同时图形工业和制造工业向着一体化、集成化和网络化快速迈进，激光测距扫描等三维数据采样技术和硬件设备日臻完善，曲面造型近几年得到了长足的发展。北京工业大学工学硕士学位论文从目前的研究趋势来看，曲面造型技术己从传统的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接，扩充到曲面变形、曲面重建、曲面简化等。从

8、曲面上的部分采样信息来恢复原始曲面的几何模型，称为曲面重建(如图1．1所示)。当然，仅利用曲面上有限个采样点的三维坐标信息的曲面重建并不能完全恢复原来的未知曲面，但生成的曲面与原曲面有同样的拓扑结构，并且生