基于stl文件曲面重构技术的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要i反求工程是从对已知对象的测量出发，对测量数据进行分割、组织、建模求出对象阿几何模型，它被广泛地用于航天、航空、造船、汽车、模具制造业、医学等领域。为了解决对现有三维实体局部的快速反求问题，本文对相关的理论和实践进行了深入的研究。要对实体局部修改，数据点的提取便是首要工作丁本文提出了基于STL文件的三维数据提取方法。此法是在OpenGL环境下采取人机对话的方法，通过鼠标逐一选出需要修改部分的边界点，然后利用半空间射线求交法求出曲面重构所涉及到的三维数据点。简单易行，结果可靠。反求工程中的关键问题是曲面重构的问

2、题，重构曲面的拓扑模型有两个，即三角域模型和矩形域模型。在三角域的曲面反求中，本文提出对数据三角剖分，在三角网格上构造G1连续的三角曲面。在拓扑矩形域的蓝面反求中，作者结合课题分析了插值和逼近的优缺点：比较了插值法中的拉格朗日基函数拟合法、样条函数的样条拟合法、参数多项式的样条曲线拟合法：最后确定采用局部性能良好的非均匀B样条曲面模型。在曲面控制点的求解中，我们通过将其表达为张量积曲面计算的逆过程。这样可把瞌面的反算问题化解为两阶段的曲线反算问题。＼经过这样的处理，我们即可简化程序，又可加快运算速度，最终在我们自主开发的PickTria

3、ngle反求系统中得到了良好的拟合结果。_l一关键词：反求工程STL文件曲面重构G1连续非均匀B样条张量积’}'l'华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTStartedfromtheme枷ememofe)(istingobject,reverseengineeringsegmentstheme嬲ureddatum，generatestopologyandmakesitsgeometricalmodel．Itiswidelyusedinaviation、shipbuilding、automobile、moIlldtechnologyan

4、dclinicarea．FocusingontheproblemsofqnicHyreversinglocallyfromexisdngobject,thisthesisstudiedtherelationtheories，anddevelopedaseriesofalgorithms．Pick-uptothedatumistheprimarytaskifwewanttomodifysomelocalpartoftheobject．Andthispaperdevelopsasimplemethodforthe3DdatumbasedOi

5、ltheSTLfile．BymeansofaninteractivewaybetweentheoperatorandthecomputerunderanOpenGLset￡访g，WecanselectthedatumOntheoutsideboundaryofthelocalpartandthenfindoutallthedatum、Ⅳeneedbythemethodofhalf-space．Easytohandleandtheresultiscredible．Thekeyprobleminreverseengineeringissur

6、facereconstruction．Therea聆twotypesoftopologystructureforsurfacesorganization：trhlllglemodelandrecumglemodel．Todealwiththetrianglemodelreverseproblem．atrianglesplitmethodandaG1continuoussurfacereconslructionmethodareprovided．Comparethewayofinterpolationtothewayofapproach,

7、WechoosetheNon-UniformB-Splinecurveandsurfacemodelinourreversingsystem．TocalculatetheconU'olpointsofthesurface，weconvertthewaybyexpressingthesurfaceasatensoraccumulation．ARertransformthisme,artsiseasytomanipulateandevenacceleratethecalculativespeed．Andlastthismethodisapp

8、liedexcellentlyinOUrPickTrianglesystem．Keywords：ReverseEngineeringSTLFileSurfaceReconstructionG1Continu