發(fā)布時(shí)間：2020-05-23 15:54

【摘要】：逆向工程中基于點(diǎn)云的三維模型重建,在許多應(yīng)用中具有重要意義。然而測量系統(tǒng)和三維CAD系統(tǒng)之間無法直接結(jié)合,因?yàn)闇y量得到的數(shù)據(jù)是海量散亂點(diǎn),三維CAD無法對之進(jìn)行高效處理。這成為逆向工程的一個(gè)瓶頸。本論文研究設(shè)計(jì)一個(gè)Test3D軟件,其設(shè)計(jì)思想是:第一步作為三維掃描儀器和三維CAD軟件的接口模塊,搭起二者之間的橋梁,然后在此基礎(chǔ)上研究直接由點(diǎn)云做面的處理方法,目的是通過對點(diǎn)云處理后能直接輸出可供CAM軟件使用的曲面模型。 本論文的第一章闡述了逆向工程技術(shù)的應(yīng)用背景、組成和原理。論述了在產(chǎn)品開發(fā)中應(yīng)用逆向工程技術(shù)的各關(guān)鍵環(huán)節(jié)(即對象數(shù)字化、對象模型重構(gòu)和對象加工)的原理和方法,并說明了本論文要重點(diǎn)研究的內(nèi)容。第二章研究了如何自動(dòng)由點(diǎn)云尋找特征點(diǎn)云帶。本章在不附加物體表面上任何幾何信息的條件下,通過尋找鄰近點(diǎn)計(jì)算曲率,并通過曲率大小自動(dòng)搜索物體表面特征區(qū)域。第三章對由離散點(diǎn)構(gòu)建曲線進(jìn)行了研究。在第二章得到特征點(diǎn)云帶的基礎(chǔ)之上,本章進(jìn)而得到點(diǎn)云的特征點(diǎn),并根據(jù)這些特征點(diǎn)生成自由曲線,這些自由曲線插值于特征點(diǎn)。第四章探討了由海量散亂點(diǎn)重構(gòu)曲面的技術(shù)。本章提出了一種新的曲面重構(gòu)的方法,該方法兼?zhèn)銪ezier法和B樣條法的優(yōu)點(diǎn),而且使用該方法得到的曲面是C2連續(xù)的.第五章對全文進(jìn)行了總結(jié)。
【圖文】：

規(guī) CAD/CAM 系統(tǒng)，最終與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM 系統(tǒng)）融合的過程。工員和技術(shù)的高度協(xié)同、融合。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、快速仿形測量與數(shù)據(jù)處理技術(shù)、曲面重構(gòu)技術(shù)、快速興起，快速逆向工程技術(shù)（RRE:Rapid Reverse Engineering）應(yīng)運(yùn)而生趨向成熟，逐漸應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中。這進(jìn)一步提高了開發(fā)速度，縮短了技術(shù)主要包括以下三個(gè)方面：）快速仿形測量[6-10]。在滿足既定要求（如功能關(guān)系、裝配關(guān)系、精度要下，用三維數(shù)字化儀和其他測量系統(tǒng)對模型表面進(jìn)行三維快速掃描測量的模型表面離散數(shù)據(jù)。）曲面重構(gòu)技術(shù)[11-20]。首先將仿形測量的模型表面數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后合，實(shí)現(xiàn)曲面的模型重構(gòu)，并進(jìn)行修改和優(yōu)化設(shè)計(jì)。）快速原型技術(shù)[21-24]。利用快速原型技術(shù)實(shí)現(xiàn) CAD 模型的快速加工，并進(jìn)行評估檢驗(yàn)。通�？焖倌嫦蜷_發(fā)系統(tǒng)由以上三個(gè)模塊組成，系統(tǒng)框圖如圖 1.1。

圖 2.1 特征識別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 傳統(tǒng)方法的局限性這些特征識別方法大都是從最低層的零件模型入手，從最基本的點(diǎn)、線、面開始對拾取的點(diǎn)、線、面進(jìn)行基于某種規(guī)則的組合和匹配，構(gòu)造一個(gè)特征實(shí)體，再和定義的加工特征進(jìn)行比較匹配，斷定加工特征的類型，抽取出相應(yīng)的加工特征參數(shù)一些特征簡單的模型是適用的，，而對那些較為復(fù)雜的箱體類零件，尤其是具有許特征的零件，這種識別方法的效率就不理想了。因?yàn)�，特征發(fā)生相交后，有時(shí)會同程度的幾何、拓?fù)湫畔⒌膩G失，從而使特征無固定模型可尋，再加上對相交特解釋的組合爆炸，又構(gòu)成了相交特征識別中的新問題。例如要識別一個(gè)簡單的正六面體，就必須先識別出 8 個(gè)點(diǎn)、12 條邊，6 個(gè)面，而斷邊面連接的順序方向，是凸面還是凹面，邊與邊相交的特點(diǎn)，以及面與面相交，由此判斷出是否是正六面體特征。就這么簡單的特征，計(jì)算量就很大，更何況特征識別了。如果特征發(fā)生相交導(dǎo)致了不同程度的幾何、拓?fù)湫畔G失，就難以
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號】：TH122

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本文編號：2677592