基于几何约束的回转体三维重建方法的研究

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1、东北大学硕士学位论文基于几何约束的回转体三维重建方法的研究姓名：李丹申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：宋萃娥20060101东北大学硕士学位论文摘要基于几何约束的回转体三维重建方法的研究摘要基于二维视图的三维形体的重建技术是计算机辅助设计与计算机图形学中一个重要的研究课题。多年来，有很多研究人员针对该课题做了大量的研究工作，并取得了不少研究成果。但迄今为止，仍没有一种方法可以解决所有的由二维视图到三维形体的重建问题，主要原因是由于每种重建方法都存在着一定的局限性，其表现为：(1)三维重建方法中涉及到的形体的

2、覆盖域非常有限：(2)重建过程中对出现形体多解时的判别较复杂；(3)形体特征的识别过程较长，即三维重建时间达不到要求。基于上述原因，研究人员仍在不断的努力去寻求一种快速有效且通用性强的方法，以解决由二维视图到三维形体的重建问题。目前，对空间任意位置回转体，特别是对任意位置复合回转体的三维重建依然是三维重建研究中尚未解决的一个瓶颈问题。在查阅大量资料及对三维重建算法进行深入分析和研究的基础上，本文提出了一种新的三维重建方法：基于几何约束的回转体三维重建。该方法通过对二维图形的DXF图形数据的结构分析，获取了相关的二维图形信

3、息，再对构成二维图形的图元进行识别和分类，进而建立起回转体之间的几何约束关系——几何约束图。几何约束求解的方法是根据二维视图的投影规则，制定出基于几何约束求解的回转体三维重建的识别规则和过程，从体的角度，同时结合二维图元信息进行三维几何约束的识别。由于本方法充分利用了DXF文件提供的图形数据，避免了大量的数学运算，能够实现对二维视图进行自动识别，使三维重建的识别难度降低，既有效地提高了算法的运行效率又扩大了算法的形体覆盖域。利用三维约束形体布尔运算的重建方法，在AutoCAD的VBA环境中进行三维重建，使重建的结果易于在

4、后续研究和实验中广泛深入地应用。关键词：三维重建；几何约束求解；回转体；二维视图II—东北天学硕士学位论文3DReconstructiOnMethodResearchforRevolvingObjectsBasedonGeometricConstraintAbstractThe3Dobjectreconstructionbasedon2Ddrawingisoneoftheimportantproblemsincomputeraideddesignandcomputergraphicsfield．Alotofresearc

5、hershavedonemuchworkforthetopicandhaveobtainednotafewresearchresultsformanyyears．Butuptothepresent，therestillhavenotyetfoundoutakindofmethodingeneralusetoresolvetheproblemthatthereconstructionfrom2Dto3D．Themainreasoniseachreconstructionmethodstillexistcertainlimi

6、ts，thelimitsareasfollows：(1)Thecoveredrangeoftheobjectthatin3Dreconstructionislimited；(2)Thediscretionismorecomplicatedwheninreconstructionprocess；(3)Theidentifiedprocessofthebodycharacteristicislonger,thatisthereconstructiontimecouldnotattaintheappliedrequest．Ac

7、cordingtotheabove—mentionedreason，theresearchersstillinefforttofindoutakindofmethodingeneralusetoresolvetheproblemthatthereconstructionfrom2Dto3D．Currently,the3Dreconstructionoftherevolvingobjectswhichinthearbitrarilypositiontothespaceespeciallyinthearbitrarilypo

8、sitionforthecompositerevolvingobjectisabottleneckproblemthatdidn’tyetresolveuptothepresent．Throughcheckagreatdealofdatumandthesis，andbasedonthemainthoughtofthe