當(dāng)前機械類產(chǎn)品設(shè)計采用三維CAD模型進行描述,多數(shù)新產(chǎn)品設(shè)計是基于現(xiàn)有實例進行,某些現(xiàn)有實例為二維工程圖或產(chǎn)品實物,產(chǎn)品實物通過三維掃描的方法可以獲取其點云數(shù)據(jù)。若能基于產(chǎn)品實物或二維工程圖實現(xiàn)產(chǎn)品三維CAD模型的快速建立,將大幅的提高產(chǎn)品的設(shè)計效率。本文擬針對三維點云數(shù)據(jù)或二維工程圖研究一種工程曲面快速重建技術(shù),主要研究內(nèi)容如下:根據(jù)B樣條曲線和B樣條曲面的理論知識,基于樣條能量理論,改進了 B樣條的函數(shù),編寫了 B樣條反算和擬合的算法,為三維CAD模型的重構(gòu)提供了算法基礎(chǔ)。針對原始數(shù)據(jù),即掃描出的點云數(shù)據(jù)和工程設(shè)計中的二維CAD圖紙,設(shè)計了不同的數(shù)據(jù)處理方法。對于點云數(shù)據(jù),采用密度聚類法進行噪聲點的剔除,提出了一種綜合了自適應(yīng)最小距離法和基于八叉樹的非均勻網(wǎng)格法而得的點云數(shù)據(jù)預(yù)處理算法,用于剔除曲率變化小處的部分數(shù)據(jù)點。通過以上兩個過程,剔除了對重構(gòu)有負面影響的噪聲點和對重構(gòu)效果影響較小的臃腫點,保證重構(gòu)的質(zhì)量和效率。對于二維工程圖,利用DWGDirectX插件對dwg圖紙進行信息提取和分析,用元素包圍盒的方式將信息進行區(qū)域劃分,根據(jù)工程圖的特點,將工程圖中信息的類別與劃分的區(qū)域一...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 三維重構(gòu)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國外的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究內(nèi)容
2 幾何曲面的表達形式
    2.1 曲線的表達形式
        2.1.1 參數(shù)多項式曲線
        2.1.2 貝塞爾曲線
        2.1.3 B樣條曲線
    2.2 曲面的表達形式
        2.2.1 初等解析曲面的參數(shù)方程
        2.2.2 B樣條曲面的表達形式
    2.3 本章小結(jié)
3 曲面的擬合的方法
    3.1 反算控制點擬合B樣條曲線和B樣條曲面
        3.1.1 反算三次B樣條曲線
        3.1.2 反算B樣條曲面
    3.2 B樣條的逼近方法
        3.2.1 B樣條曲線逼近
        3.2.2 B樣條曲面逼近
    3.3 本章小結(jié)
4 物體模型重構(gòu)方法的設(shè)計
    4.1 曲線函數(shù)的改進
    4.2 數(shù)據(jù)處理
        4.2.1 點云數(shù)據(jù)的預(yù)處理
        4.2.2 二維工程圖語義識別
    4.3 物體模型曲線曲面的繪制
    4.4 擬合數(shù)據(jù)點精簡
    4.5 本章小結(jié)
5 物體模型重構(gòu)方法的實現(xiàn)
    5.1 開發(fā)環(huán)境與相關(guān)技術(shù)
    5.2 機翼模型的點云重構(gòu)
        5.2.1 機翼點云數(shù)據(jù)的處理
        5.2.2 通過點云重構(gòu)機翼
    5.3 繪制模型截面曲線和曲面
        5.3.1 船舶模型的繪制
        5.3.2 數(shù)據(jù)點精簡算法與結(jié)果驗證
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果



本文編號：3764427