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《基于GeomagicStudio的点云处理与三维建模研究.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、个人收集整理勿做商业用途基于Geomａｇic Stuｄｉo的点云处理与三维建模研究汤 磊1,2 钱建国2朱 翊 1（1.中国测绘科学研究院,北京100830;2.辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院,辽宁阜新 123000）摘要 本文基于逆向工程软件GｅomagicStuｄio，研究复杂形体的三维点云三维重建过程，重点阐述如何对三维激光扫描仪获取的点云数据进行前期去噪,并运用数学算法分析其具体实现原理。详细介绍了点云在GeomagicＳtudio里的处理过程,包括在点云阶段的分块点云拼接、点云预处理、封装形成三角面，在多边形阶段进行模型修补和模型
2、优化，在形状阶段构建曲面片、构建格栅以及生成NＵRBS曲面，最终在模型合并完成后对其进行纹理贴图并渲染成型。关键词 逆向工程；GeomaｇicStudｉo;三维建模;去噪;NURBS曲面Stuｄｙofpointcloud ｐroｃｅssinｇ３Ｄ ｍodelbｕｉlｄinｇbaseｄｏn Geomagｉc StuｄiｏＴＡＮＧ Lei１,2,QIANJian－guｏ2,ZHＵ Ｙｉ１(1．Ｃeｎｔer oｆE－gｏvernｍent,ChinesｅAｃadeｍyof SurveyiｎgandMappinｇ,Beｉjiｎｇ1008３０;２．Schｏolo
3、fＧｅｏmaｔｉｃs，LｉａｏｎingTecｈnicaｌ Univeｒsity , Ｌiaoｎinｇ Fuｘｉｎ12３000)Aｂｓtract：Baｓｅdonthereveｒsｅ eｎgｉnｅeriｎgsｏftware-GeｏｍagicSｔuｄｉo,Ｉn this pａpeｒ, tｈecomｐlexfｏrmis modeleｄbｙhanｄliｎｇ its3Dpｏｉnｔcloud． It ｆocusｏn ｅｘpounｄinghowtｏdenoiｓｅthe pｏiｎｔcloｕd bythｅ ３Dｌasｅrｓcannｅr,andusｅsmaｔｈemａtｉc
4、al algorithｍtｏ analｙｓeｒｅａｌizatｉonｐrincipｌe.Itpreｓentsｔheｄｅｔaiｌｅd haｎdliｎgproｃeｓsoｆ poｉntclｏｕdsin Ｇeomagｉcwｈicｈincｌｕdｅsspｌicinｇ，pretｒeatmentand wｒaｐpinｇinpointphａse，filling holes anｄoｐtiｍiziｎgｉnpolｙgon ｐhａse，cｏnstｒuctingpaｔchｅs,coｎstrｕｃtinｇgｒidsａndgeneratｉnｇNURBSsurfacｅin shａpep
5、ｈaｓe，eventｕａllyｍakｅtextｕrｅ maｐandrｅndｅrｔｏbeｍodel afterthｅmergerｏf twｏpartｓ.Keｙworｄｓ：RｅｖerseEｎginｅering；Geomagic Ｓｔudio；3D Ｍｏdelｉng；ｄenoisinｇ;NＵRＢSsurfaces0引言随着计算机技术、通讯技术、机械制造技术的发展,三维激光扫描的成本越来越便宜，应用领域也渗透到国民经济的各个方面，如何对三维激光扫描仪扫描到的点云进行处理已成为热点问题。作为四大逆向工程软件之一，GeomａｇｉcSｔudio可轻易地从扫描所得的
6、点云数据创建出完美的多边形模型网格,并可自动转换为 NＵＲＢS 曲面。本设计利用GeoｍagｉcStudiｏ软件对产品三维点云数据进行处理，反向建立产品的数字模型，以便得到其设计数据和图样，为三维激光扫描仪点云数据处理和应用提供一种新的途径。1GeomａｇｉcＳｔｕdiｏ 软件简介个人收集整理勿做商业用途１.1ＧeｏmａgｉcStudｉo软件GeｏmagｉcStudiｏ软件是美国Raindrop公司出品的逆向工程和三维检测软件,它可根据物体扫描所得的点阵模型创建出良好的多边形模型或网格模型,并将它们转换NUＲＢS曲面[1］。该软件主要特点是支持多种扫
7、描仪的文件格式的读取和转换、海量点云数据的预处理、智能化ＮURBS构面等等。它采用的点云数据的采样精简算法,克服了其他同类软件中对点云数据操作时，软件进行图形的拓扑运算速度慢、显示慢等弊端。GeｏmagicSｔudio软件的整体工作流程[2]如图1所示：图1GeomagｉcStuｄiｏ工作流程根据软件输入的数据与其他软件或设备的接口，不同的逆向软件有不同的工作流程,可以采用点—线—面和点—多边形—面等方式，GeｏｍａgiｃStudio采用了点—多边形—面的工作流程，从上图可以看出Geoｍagic Studio软件主要包括点云阶段、多边形阶段、形状阶段
8、。1.2ＧｅomａｇicSｔuｄio软件点云去噪原理扫描仪得到的点云存在很多杂点和噪声点，在建模之前需要根据
