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《基于geomagic studio的点云处理与三维建模研究 (2)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、基于GeomagicStudio的点云处理与三维建模研究汤磊1,2钱建国2朱翊1（1.中国测绘科学研究院，北京100830；2.辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院，辽宁阜新123000）摘要本文基于逆向工程软件GeomagicStudio，研究复杂形体的三维点云三维重建过程，重点阐述如何对三维激光扫描仪获取的点云数据进行前期去噪，并运用数学算法分析其具体实现原理。详细介绍了点云在GeomagicStudio里的处理过程，包括在点云阶段的分块点云拼接、点云预处理、封装形成三角面，在多边形阶段进行模型修补和模型优化，
2、在形状阶段构建曲面片、构建格栅以及生成NURBS曲面，最终在模型合并完成后对其进行纹理贴图并渲染成型。关键词逆向工程；GeomagicStudio；三维建模；去噪；NURBS曲面Studyofpointcloudprocessing3DmodelbuildingbasedonGeomagicStudioTANGLei1,2,QIANJian-guo2,ZHUYi1（1.CenterofE-government,ChineseAcademyofSurveyingandMapping,Beijing100830;2.
3、SchoolofGeomatics,LiaoningTechnicalUniversity,LiaoningFuxin123000）Abstract：Basedonthereverseengineeringsoftware-GeomagicStudio,Inthispaper,thecomplexformismodeledbyhandlingits3Dpointcloud.Itfocusonexpoundinghowtodenoisethepointcloudbythe3Dlaserscanner,anduses
4、mathematicalalgorithmtoanalyserealizationprinciple.ItpresentsthedetailedhandlingprocessofpointcloudsinGeomagicwhichincludessplicing,pretreatmentandwrappinginpointphase,fillingholesandoptimizinginpolygonphase,constructingpatches,constructinggridsandgeneratingN
5、URBSsurfaceinshapephase,eventuallymaketexturemapandrendertobemodelafterthemergeroftwoparts.Keywords：ReverseEngineering;GeomagicStudio;3DModeling;denoising;NURBSsurfaces0引言随着计算机技术、通讯技术、机械制造技术的发展，三维激光扫描的成本越来越便宜，应用领域也渗透到国民经济的各个方面，如何对三维激光扫描仪扫描到的点云进行处理已成为热点问题。作为四大
6、逆向工程软件之一，GeomagicStudio可轻易地从扫描所得的点云数据创建出完美的多边形模型网格，并可自动转换为 NURBS 曲面。本设计利用GeomagicStudio软件对产品三维点云数据进行处理，反向建立产品的数字模型，以便得到其设计数据和图样，为三维激光扫描仪点云数据处理和应用提供一种新的途径。1GeomagicStudio软件简介1.1GeomagicStudio软件GeomagicStudio软件是美国Raindrop公司出品的逆向工程和三维检测软件，它可根据物体扫描所得的点阵模型创建出良好的多边
7、形模型或网格模型，并将它们转换NURBS曲面[1]。该软件主要特点是支持多种扫描仪的文件格式的读取和转换、海量点云数据的预处理、智能化NURBS构面等等。它采用的点云数据的采样精简算法，克服了其他同类软件中对点云数据操作时，软件进行图形的拓扑运算速度慢、显示慢等弊端。GeomagicStudio软件的整体工作流程[2]如图1所示：图1GeomagicStudio工作流程根据软件输入的数据与其他软件或设备的接口，不同的逆向软件有不同的工作流程，可以采用点—线—面和点—多边形—面等方式，GeomagicStudio采
8、用了点—多边形—面的工作流程，从上图可以看出GeomagicStudio软件主要包括点云阶段、多边形阶段、形状阶段。1.2GeomagicStudio软件点云去噪原理扫描仪得到的点云存在很多杂点和噪声点，在建模之前需要根据其领域信息进行预处理。点的邻域定义为处在以为中心，2为边长的正方体中的点（包括本身），如图2，实心点即为点的领域点。的选取以使邻域点的数量接近某个给定值
