基于特征提取三维形状混合算法的研究

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1、学位论文版权使用授权书㈣㈣o*,,wJ1

2、ill㈣㈣Y1894§鲥。江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密

3、口‘学位论文作者签名：新僧建亥矽J／年莎月8日指导教师签名：莺专妒吩加

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5、年6具gB基于特征提取的三维形状混合算法研究3DShapeBlendingAlgorithmResearchBasedontheFeatureExtraction研究方向：姓2011年5月江苏大学硕士学位论文摘要随着计算机技术和网络技术的发展，通过计算机技术来激发设计师的灵感、达到产品的创新已成为可能。三维形状混合技术就是这样的一种技术。它是在运用计算机的基础上实现从一个形状变换到另外一个形状的过程，在这个过程中会产生不同于现有形状的一系列新形状。因此，将此项技术运用到工业设

6、计中就能够通过混合具有不同外观的产品而生成富有创造性的一系列新形状，这些新形状不仅具有设计师指定的特性，而且使产品达到创新。．本文以计算机辅助工业设计为应用背景，对基于特征提取的三维形状混合算法进行深入的研究。因为一个产品的特征基体现着该产品的特性。如果在三维形状混合过程中，产品的特征基丢失，那么产品创新和改进就会失去意义。因此，特征基的保留是三维形状混合技术中的关键。为解决特征基的丢失问题和算法的时间效率问题，本文提出了一种基于特征提取的三维形状混合算法。此算法不仅可满足产品创新和改进的要求，而且由于特征基的提取使产品模型的特征基在混合过程中得到

7、有效的保留。具体工作如下：(1)为了快速有效地完成三维形状混合过程，归纳、阐述了产品边界模型的特点，选取STL文件模型为基础模型，使用AVL树实现了STL文件数据的半边结构的拓扑重建，此拓扑模型方便地查询和插入点、边与面。然后通过对拓扑重建模型的标准化得到模型之间的粗略匹配；(2)为实现本文提出的基于特征提取的三维形状混合技术，首先利用半边数据结构查找的方便性，求出每条边的二面角，根据一种自适应二面角阈值的特征提取技术，计算出模型特征边的阈值，从而得基于特征提取的三维形状混合算法研究到满足三维形状混合技术的特征边。然后，完成任意零亏格三角网格模型的

8、参数化和匹配关系的建立，根据球面参数化模型之间映射关系，分别求出顶点和面，边与边的映射关系，再根据此映射关系建立新的拓扑关系模型。其中包括：特征提取(二面角的求解)，顶点和边交点的对应位置求解，新拓扑模型的求解。(3)建立了算法的原型系统，结合实例分析了不同插值函数对结果的影响，对比特征提取与非特征提取的结果，验证了算法的可行性江苏大学硕士学位论文ABSTRACTWiththedevelopmentofcomputerandnetwork，thedesignersCallsparkhisinspirationandproductcreationby

9、thecomputer．The3Dshapeblendingtechniquestransformoneshapeintoanotherbythecomputer．Inthisprocess，thenewshapecanbecreatedwhichisdifferentformtheexcitingshapes．Bytheshapeblendingofdifferentproducts，seriesofcreativeshapesaregenerated，providingplentyofdesignmaterialfordesigners．The

10、secreativeshapesnotonlyhavethepointedfeature，butalsoitcancreate．Thepaperisservingforcomputeraidedindustrialdesign．Featuresoftheproductsembodythecharacteristicsoftheproducts，andiftheylost，theproductinnovationandimprovementwilllosetheirsignificance．Therefore，thekeyof3Dshapeblend

11、ingbasedonindustrialdesigniskeepingthefeatureontheblendingpro