面向快速原型制造的海量数据模型重建(英文) 外文资料翻译.doc

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1、面向快速原型制造的海量数据模型重建摘要:根据已有的实物测量数据进行模型重建，在机械产品逆向建模、计算机视觉、基于二维轮廓数据的生物外形重建等领域中具有重要应用价值。随着坐标测量设备的发展，获取包含被测量物体更多细节的海量数据已非常方便，但大量的测量点却给模型重建带來了困难。本文首先提岀了精度可控的数据数据自动简化算法。为了提高算法的效率，文中提出了一个数据自动简化算法。为了提高算法的效率，文中提岀了一个数据集空间划分策略。根抑简化后的数抑集，应用步进立方体方法重建模型的三角网格曲面表示。由丁•种种原

2、因，重建的二角网络模型常常含有不希望的孔洞。为此，本文给出了一个算法产生形状优化的三角片以修补网路模型屮的孔洞。经过孔洞修补，完全封闭的三角网格模型可以直接输出为快速原型制造屮广泛应用的STL文件，应用实例说明了本文的方法可行性。关键词：逆向工程；模型重建；海量数据；数据滤波；孔洞修补刖言来自扫描的数据样板的重建广泛地被用于反面的工程学形成生物学形状的机械产品，计算机视觉和恢复从二维空间的等高线。FT前，海量数据包含较多物体的细节数据能被轻易地获得。另一方面，抽取样品的点大量很难到做模型重建。另外，

3、中点被不同机器，像CMM（数字化的组协调测定的机器），激光感应器，感应器和超声波及其他，时常在不同的结构中被组织。在这一张纸屮，我们提供解决做模盘来自云点的重建。我们为了耍使我们的方法能够处理一个统一的结构各种不同的数据来源，不开发数据的任何结构，可以改为把被设定的数据视为离散的点。我们的工作可能被区分为三个阶段。首先，我们提出一个运算法则在给予的宽容Z下减少云点的数字点。我们这状态呼叫数据过滤。经由数据过滤，噪音数据能被抹掉，而且依次的运算法则将会是更有效率的。第二，我们构造三角形网孔表面来自离散

4、的点模型（图1）。对于不必要的孔洞模型，我们向前地带来一个充填物孔洞的运算法则使样板更密这是第三个在洞Z后逐步运行填充模型以STL的格式可能是输出以广泛地被用于迅速的原型制造业的。图11数据过滤对于噪音明显地除了模型之外的点，我们只是大体的抹掉他们。对于其他点，我们自动地在给儿个减少云的数字点。数据过滤的运算法则包括下列的3个步骤：第1步骤引导数据分割；第2步骤建立关系在抽取样品的点Z间而H创造对应的数据结构；第3步骤执行数据结构在第2步骤中产生过滤依照给定的情况最初的点；如果点的数字比给定的点更精

5、确，我们采用标准的三个类型划除在远处的点数二点2—，在Z间距离是较少的超过给定的价值，将会划除(3)重点能被抹掉如果在藉由抹掉对应的点是少于给定的宽容被引起的表面正常的方向错误。1.1附近的点和数据构成因为被抽取样品的被设定的数据被视为离散的，在被抽取样品的点Z中的关系应该首先被建立。我们计算n最近的邻点，叫做了n-邻点，数据的每点P,设定在P的周围估计被重建的表面地方儿何特征。n・被N指派为邻点开始•如果距离从P到所有的另一个在被设定的数据中指出被计算选择最近的n为邻点，效率会是太低而无法为了要加

6、速我们采用一个空间的区分方案的运算法则，是可行的。轮流如一个节的每一测定的点，连接在二附近的点Z间的边缘,我们能产生一个表现n的曲线图・被设定曲线图的节结构的全部数据的邻点如图。边缘结构如图2示。我们使用在图中被显示的联编排列储存曲线图。当数拥结构是确定的时候，附近的点依照上次序的距离排序。IndexP讦DistIndexNext图21.2数据过滤如果预期的点数有我们制造一个全球的最佳等待的队伍，我们采用标准的三个类型停止数据过滤从那些数据在图中构成显示保证，运算法则继续抹掉被设定的数拯最近的Z—二

7、点，直到在被设定的数拥中被保持的点到达给定的数字。如果在二点Z间的距离被轮流如标准抹掉，运算法则只是执行n邻点数据结构，而且用对应的距离抹去附近的点少丁给定的价值。依照二数据过滤标准在上而提到，运算法则过滤统一地测量点。在一些情形屮它对在相对平面的区域屮的抹掉较多的点是合理的，然而较多的点在区域屮被保留使较多的细节。考虑表而的地方弯曲，我们提出数据过滤的运算法则的第三个标准。在这里我们想要把重心集中在依照给定的正常方向错误的数据过滤。2面向模型重建三角形网孔广泛地被用丁许多区域，尤其在计算机图形方面

8、和迅速的设计原型方面。是一些允诺重建模型的三角形表现。基于模型重建的方法使我们了解模型表面重建。面向模型重建方法主耍步骤包括：第1步骤联合一个导向的切线飞机抽取样品了接触的飞机被计算视为接触的飞机计算所是相同于在区段中被描述的那模型的地方线性的点。第2步骤将使正常的矢量指向刨平表而的外而。第3步骤计算被测量的距离对未知的表面是接触的。被测量的距离是被不被测量的距离一倍，在第1节中描述。在1或者间浮动，依据P点表面。第4步骤使用游行立方体运算法则到出口放表面的三和形网孔