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1、第35卷第6期南京航空航天大学学报Vol.35No.62003年12月JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsDec.2003三角网格模型的数据分块算法刘胜兰,周儒荣,安鲁陵(南京航空航天大学机电学院,南京,210016)摘要:对测量获得的三角网格模型进行分块。首先根据三角片中心点的高斯曲率和平均曲率的符号将三角片标示成8种类型。然后任取一个三角片作为生长点,沿着边界向外扩展“生长”,将具有相同类型的三角片组成一个连通的块。最后采用两种方法对块实施优化:根据平均曲率差值最小
2、的原则,将小块融合到邻近块中,用两点间的最短路径来光滑边界。本方法中的三角网格和块的拓扑均可以是任意的,分块结果符合零件的特征构造。关键词:三角网格;特征抽取;反求工程;数据分块中图分类号:TP391.72;TH16文献标识码:A文章编号:1005-2615(2003)06-0653-06DataSegmentationAlgorithmforaTriangularMeshModelLIUSheng-lan,ZHOURu-rong,ANLu-ling(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering
3、,NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics,Nanjing,210016,China)Abstract:Adatasegmentationalgorithmisproposedfortriangularmeshmodelsobtainedfrommeasure-mentequipments.Firstly,trianglesarelabeledforeightfundamentaltypesbythesignoftheircentersoftheGussiancurvatureandthem
4、eancurvature.Trianglesofthesametypeconnectingwitheachothermakeupasegmentedregion.Then,theregionsareextractedfromaseedtriangleand“growing”fromtheborders.Finally,twomethodsareutilizedtooptimizetheregions.Aregionwithlittletriangulationisunitedintotheneighborregioniftheyhave
5、theminimummeancurvaturedifference.Besides,regionbordersaresmoothedthroughtheshortestpathbetweentwovertexes.Thesegmentationalgorithmcanbeappliedtoarbitrarymeshesandtheextractedregionborderonfeaturelinesofrealmodels.Keywords:triangularmesh;featureextraction;reverseengineer
6、ing;datasegmentation对数据分块,前人的研究方法主要分为两大引言类:基于边的方法和基于面的方法。前者是找出曲率突变点,将这些点连接成线。文[1]用这种方法提反求工程是根据实物测得的数据来重构CAD取了OCS模型零件的特征线,文[2]针对三角网模型的一种产品设计过程。用光学测量设备对实物格,寻找曲率为极值的边并连接成边界,实现了数模型进行数字化采样后,较容易获得复杂曲面的外据分块。基于边的分块方法存在的主要问题是容易形或整体零件的三角网格模型,在进行CAD模型产生对点的错误跟踪,不能完全保证构成封闭的区[3]重构时,用一
7、张曲面来描述整个模型是极其困难域。的,因此通常需要对测量获得的网格数据进行分基于面的方法从反方向入手,从一组“种子点”块。开始,进行“区域生长”,找出具有相似特征的一组基金项目:航空科学基金(00H52069,01H52051);江苏省创新人才培养基金(BK2001408)资助项目。收稿日期:2002-11-25;修订日期:2003-04-17作者简介:刘胜兰,女,讲师,1972年7月生,E-mail:meeliu@nuaa.edu.cn;周儒荣,男,教授,博士生导师,1935年1月生;安鲁陵,男,副教授,1962年7月生。654南京航
8、空航天大学学报第35卷点构成一曲面片,直至周围邻域没有特征一致性的边界区域,生成参数曲面。对实体模型的表面测量点“生长”才结束。文[4]利用高斯曲率和平均曲率数据,则各表面被识别出来,棱边在块的边界上,为的
