逆向工程中基于特征约束模型重建理论与方法研究

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1、浙江大学博士学位论文逆向工程中基于特征约束模型重建理论与方法研究姓名：龚友平申请学位级别：博士专业：化工过程机械指导教师：童水光;金涛20061201浙江大学博士论文次曲面拟合模型，首次提出用“同伦法”来求解基于约束的二次曲面特征的优化拟合问题。针对一些机械零件中比较常用的功能零部件，如凸台，槽等标准特征，则采用神经网络方法直接由测量数据中将其识别构成实体特征。自由曲面是工业产品，尤其是飞机、汽车、摩托车等行业产品外形的重要特征。本文提出有参自由曲面特征的重建策略，即将截面轮廓和一些方向矢量表达作为自由曲的参数，选取适当的衄面重构方式，

2、实现自由曲面的重建工作。本文研究了放样、扫掠、旋转、网格和融合等典型曲面的重构方式以及构建过程中所需要的参数，实现了自由曲面的参数化重构。为了解决曲面精度评价问题，提出一种基于切平面法快速求解点到自由曲面的算法。应用上述理论研究成果，在教育部博士点基金项目“基于特征约束的模型重建方法理论研究”(项目编号：2002033062)的支持下，研制开发了基于特征约束的模型重建系统的原型系统，为特征约束重建理论方法在实际应用提供理论支持和实践参考。关键字：逆向工程，模型重建，同伦法，特征模型，约束，优化拟合，神经网络，截面轮廓，二次曲面，有参自由

3、曲面Ⅱ摘要ReverseEngineering吣)istheimportanttechniquesinproductinnovationandfastmanufacturing,alsohasvastappliedforegroundinmodifieddesignandcreativedesigninautomobile，motorcycle，airplane，appliance，moldingtooletc．AsthekeytechniquewithinReverseEngineering-．．．-thetheoriesmethod

4、ofthemodelreconstructionhasbeentheresearchheat．ThePa口erc．alTiesonrelatedworkaroundmodelreconstructiontheoriesandmethodsbasedonfeamresinReverseEngineering．Thethoughtofmodelreconstructionbasedonfeatureandconstraintsistoextractparameterfrommeasuredata,infertheconstraintsoft

5、hesefeatures，andthedesignidca,willbeobtained。productcanbere-designandtheinnovationcanbecarriedout．TkpaperputSforwardthemodelreconstructionfralllestructure，researchinthesegmentatienofpointelouddata,thecross-sectionprofilesinformationachievement，therecognitionandreconstruc

6、tionofquadratic-surface(Qs)，putsforwardthethoughtofpara-freeformsurfacefPFFS)andsomestrate；giesofthesesurfacesreconstruction．Intheprocessofprofilesfcatureelementsandquadratic-surfacefeatureelementsrecognition,someauto．recognitionandinferencerulesinthesefeatureelementsare

7、summarizedandresearched．AIso，theseconstraintsareusedinfittingprocessofthesefeatureelements，andthepaperputforwardhomotopymethodtosolvethesesfittingprocess·The．pointdatapre—processingisthefoundationofmodelreconstruction；problemsrelatedtodatacloudprocessingarefocusedon．Tose

8、gmentpointcloudquicklyandexactly,thepaplerputsforwardtocomputelocalcurvaturesinformation。thensegmentthe