本文選題：特征 + 提取��； 參考：《華僑大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展,現(xiàn)代化工業(yè)產(chǎn)品的模型設(shè)計日益復(fù)雜、多樣化,如3D打印模型、游戲動漫模型、計算機輔助幾何設(shè)計模型等,單純依靠傳統(tǒng)規(guī)則的模型特征進(jìn)行生產(chǎn)加工,已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的需求。利用自由形狀特征,通過復(fù)制、粘貼、組合拼湊、陣列式設(shè)計等方式,實現(xiàn)更復(fù)雜模型產(chǎn)品的快速設(shè)計,這對目前工業(yè)設(shè)計的需求具有重大意義。因自由形狀特征具有較復(fù)雜的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)及豐富的特征細(xì)節(jié),如何在復(fù)雜網(wǎng)格曲面上對自由形狀特征進(jìn)行帶約束陣列式設(shè)計重用是目前三維網(wǎng)格建模時面臨的主要難題之一。本文以復(fù)雜網(wǎng)格曲面上特征的帶約束設(shè)計重用為主要目標(biāo),以提高網(wǎng)格模型建模效率為目的,對其存在的若干問題展開研究,主要內(nèi)容與成果如下:(1)研究自由形狀特征的快速識別、分割及對所提取特征進(jìn)行光順優(yōu)化。對自由形狀特征的提取方法進(jìn)行了改進(jìn),提出一種最小凸包控制方法對特征邊界進(jìn)行優(yōu)化處理,使特征適應(yīng)性更強。(2)研究特征重用在網(wǎng)格融合時的布爾操作機制,對特征重用中產(chǎn)生的狹長三角形進(jìn)行優(yōu)化處理,提高特征重用穩(wěn)定性。(3)提出一種保特征的帶約束陣列式設(shè)計重用方法。針對復(fù)雜網(wǎng)格曲面上特征陣列設(shè)計困難問題提出的自由特征陣列式重用設(shè)計框架,可以實現(xiàn)復(fù)雜特征的環(huán)形陣列、矩形陣列、路徑陣列和鏡像等操作,大幅度提高建模效率。(4)提出一種特征網(wǎng)格變形前后形狀保持性的定量評價方法。為評判重用特征變形前后變形質(zhì)量的高低,提出的網(wǎng)格形狀相似性評價方法不受重用特征的平移、旋轉(zhuǎn)、縮放以及非剛性變換的影響。(5)結(jié)合本文算法,開發(fā)了自由形狀特征的帶約束交互設(shè)計軟件模塊,可以實現(xiàn)復(fù)雜網(wǎng)格特征的快速提取、重用特征在復(fù)雜網(wǎng)格曲面上的環(huán)形陣列、矩形陣列、路徑陣列和鏡像等實時設(shè)計編輯功能、特征網(wǎng)格相似度評價功能模塊。
[Abstract]:With the rapid development of modern industry, the model design of modern industrial products is becoming more and more complex and diversified, such as 3D printing model, game animation model, computer aided geometric design model, etc. Simply relying on the model characteristics of traditional rules for production and processing can no longer meet the needs of modern industrial development. The rapid design of more complex model products can be realized by using free shape features, such as copying, pasting, assembling, array design, etc., which is of great significance to the demand of industrial design at present. Due to the complex mesh structure and rich feature details of free-form features, how to reuse the free-form features with constrained array design on complex mesh surfaces is one of the main difficulties in 3D mesh modeling. In this paper, the reuse of constrained design of features on complex mesh surfaces is the main goal, and the purpose of this paper is to improve the efficiency of mesh modeling. The main contents and results are as follows: (1) Fast recognition, segmentation and fairing optimization of free shape features are studied. In this paper, the extraction method of free shape feature is improved, and a minimum convex hull control method is proposed to optimize the feature boundary, so that the feature adaptability is stronger. (2) the Boolean operation mechanism of feature reuse in mesh fusion is studied. The narrow triangle generated in feature reuse is optimized to improve the stability of feature reuse. (3) A feature preserving method for constrained array design reuse is proposed. The free feature array reuse design framework is proposed to solve the problem of difficult design of feature arrays on complex mesh surfaces. It can realize the operations of ring array, rectangular array, path array and mirror image of complex features, such as ring array, rectangular array, path array and image, etc. A quantitative evaluation method for shape preservation before and after deformation of feature mesh is proposed. In order to evaluate the deformation quality before and after the deformation of the reused feature, the proposed method of mesh shape similarity evaluation is not affected by the translation, rotation, scaling and non-rigid transformation of the reused feature. An interactive design module with constraints for free shape features is developed, which can quickly extract the features of complex meshes and reuse the ring arrays and rectangular arrays of features on complex mesh surfaces. Real-time design and editing functions such as path array and mirroring, feature grid similarity evaluation module.
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.7

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本文編號：1909250