基于中軸變換的圖形構(gòu)造方法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-29 13:20
圖形構(gòu)造技術(shù)是一種重要的圖形設(shè)計(jì)手段,其不僅僅在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助工程中有重要的應(yīng)用,同時(shí)在其它很多工程領(lǐng)域中也有著不可替代的作用。當(dāng)前主要的圖形構(gòu)造技術(shù)如實(shí)體構(gòu)圖、曲面構(gòu)圖等在構(gòu)圖信息記錄、圖形整體性描述和圖形復(fù)用性等方面均存在不同程度上的不足,使得研究高效的圖形構(gòu)造技術(shù)成為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等領(lǐng)域中的一項(xiàng)熱點(diǎn)研究;谝陨犀F(xiàn)狀,本文在分析了當(dāng)前該領(lǐng)域的研究成果后,在此基礎(chǔ)上提出了一種基于中軸變換的圖形構(gòu)造方法,用以解決目前圖形構(gòu)造過(guò)程中存在的部分不足。本文提出的中軸變換的圖形構(gòu)造方法基于中軸的相關(guān)理論知識(shí)以及自身嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義,利用拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保存中軸段和對(duì)應(yīng)特征參數(shù)信息,并對(duì)中軸段進(jìn)行延展等操作,接著通過(guò)中軸映射性原理和中軸變換方法生成中軸段對(duì)應(yīng)邊界數(shù)據(jù),最終構(gòu)造出圖形。使用該方法構(gòu)造圖形,通過(guò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)保留中軸骨架信息和記錄構(gòu)圖過(guò)程信息,利用中軸段控制點(diǎn)保證圖形構(gòu)造時(shí)的交互性,通過(guò)特征參數(shù)值的修改進(jìn)行相似圖形的構(gòu)造,基于中軸映射關(guān)系和中軸變換方法進(jìn)行圖形邊界的生成,這樣可以在很大程度上兼顧構(gòu)圖信息記錄和圖形整體性描述的關(guān)系,同時(shí)提高圖形構(gòu)造過(guò)程中的構(gòu)造效率和復(fù)用性。本文設(shè)計(jì)了...
【文章來(lái)源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.3圖形的降維表示??Fig.?1.3?Dimensional?representation?of?graphics??由于降維后的線段、二維面還會(huì)保留原始圖形中的部分參數(shù)特征,因此利用這種屬??
?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???聚??圖1.3圖形的降維表示??Fig.?1.3?Dimensional?representation?of?graphics??由于降維后的線段、二維面還會(huì)保留原始圖形中的部分參數(shù)特征,因此利用這種屬??性可以在二者之間進(jìn)行映射和轉(zhuǎn)換,最終達(dá)到預(yù)期的圖形構(gòu)造目標(biāo);趫D形降維后的??線段或二維面具有簡(jiǎn)單性和易操作性,同時(shí)又兼具原始圖形的邊界特征信息,故而降維??轉(zhuǎn)換和映射復(fù)原方法漸漸在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、實(shí)體模型構(gòu)造、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中有著越來(lái)??越多的應(yīng)用,并且將會(huì)是未來(lái)相關(guān)科研領(lǐng)域和H:業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn)研究問(wèn)題[s]。??中軸早期是由Blum.HCT在模型研究中作為一種模型描述方法提出的,它的定義是指??一個(gè)形狀內(nèi)部與邊界有兩個(gè)或以上最近點(diǎn)的點(diǎn)的集合,或一個(gè)形狀內(nèi)部最大內(nèi)切圓圓心??的集合[1°]。根據(jù)中軸的定義可知圖形的中軸具有降維特征,可以推斷出一個(gè)三維圖形對(duì)??應(yīng)的中軸骨架是由一些二維面段或線段組成,二維圖形對(duì)應(yīng)的中軸骨架是由線段或點(diǎn)組??成[n]。那么可以進(jìn)一步發(fā)現(xiàn):多維圖形對(duì)應(yīng)的中軸骨架是由低一維的類圖形結(jié)構(gòu)組成。??而通過(guò)中軸定義生成的圖形中軸骨架,加上對(duì)應(yīng)原始圖形的部分特征,通過(guò)映射關(guān)系又??可以將原圖形的中軸骨架還原成原始圖形。如圖1.4所示,將^個(gè)中軸骨架映射成對(duì)應(yīng)??的原始圖形。??—A,??圖1.4中軸段映射圖形??Fig.?1.4?Medial?axis?mapping?graphics??-3?-??
圖2.1中軸的草火法表示??Fig.?2.1?The?medial?axis?representation?of?grass?fire?law??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CAD模型三角網(wǎng)格優(yōu)化算法[J]. 尤磊,申則宇,張立強(qiáng),嚴(yán)冬明. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]中軸提取方法綜述[J]. 仲?gòu)┸? 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2018(08)
[3]基于部分先驗(yàn)識(shí)別的B-Rep模型全局對(duì)稱性識(shí)別方法[J]. 龔沁,蔣俊鋒,陳正鳴,何坤金,黃瑞. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]一種新的線框模型自動(dòng)隱藏線算法[J]. 蔣曙. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2016 (12)
[5]3D打印中的幾何計(jì)算研究進(jìn)展[J]. 劉利剛,徐文鵬,王偉明,楊周旺,劉秀平. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]基于中軸變換的槽腔特征相似性評(píng)價(jià)方法[J]. 徐昌鴻,張樹(shù)生,黃瑞,張曦卯,張聰聰. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2014(12)
[7]面向混合曲面模型的自動(dòng)拓?fù)渖伤惴╗J]. 曹秉萬(wàn),陳建軍,鄭耀,黃爭(zhēng)舸,鄭建靖. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2014(05)
[8]基于體重構(gòu)的過(guò)渡特征抑制算法[J]. 孫銳,李明,高曙明. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2011(06)
博士論文
[1]距離變換與中軸變換在變形問(wèn)題中的應(yīng)用研究[D]. 車(chē)武軍.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]三維形變物體的中軸變換表示及應(yīng)用[D]. 常俊生.寧波大學(xué) 2017
[2]三角網(wǎng)格模型的魯棒中軸生成方法研究[D]. 劉開(kāi)江.大連海事大學(xué) 2017
[3]實(shí)體建模技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 張居峰.西安電子科技大學(xué) 2014
[4]實(shí)體模型邊界表示向構(gòu)造實(shí)體幾何表示轉(zhuǎn)換方法研究[D]. 王鑫.清華大學(xué) 2013
[5]基于特征的BREP→CSG模型轉(zhuǎn)換方法及其應(yīng)用[D]. 王寒冰.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[6]平面域中軸生成方法分析與研究[D]. 朱廣峰.杭州電子科技大學(xué) 2011
[7]中軸變換的幾何學(xué)原理及其在2.5D型腔數(shù)控加工中的應(yīng)用[D]. 巴文蘭.大連理工大學(xué) 2009
[8]中軸變換研究[D]. 黎茂.電子科技大學(xué) 2006
[9]GIS中多邊形中軸問(wèn)題和算法研究[D]. 邵春麗.武漢大學(xué) 2004
本文編號(hào):2945709
【文章來(lái)源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.3圖形的降維表示??Fig.?1.3?Dimensional?representation?of?graphics??由于降維后的線段、二維面還會(huì)保留原始圖形中的部分參數(shù)特征,因此利用這種屬??
?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???聚??圖1.3圖形的降維表示??Fig.?1.3?Dimensional?representation?of?graphics??由于降維后的線段、二維面還會(huì)保留原始圖形中的部分參數(shù)特征,因此利用這種屬??性可以在二者之間進(jìn)行映射和轉(zhuǎn)換,最終達(dá)到預(yù)期的圖形構(gòu)造目標(biāo);趫D形降維后的??線段或二維面具有簡(jiǎn)單性和易操作性,同時(shí)又兼具原始圖形的邊界特征信息,故而降維??轉(zhuǎn)換和映射復(fù)原方法漸漸在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、實(shí)體模型構(gòu)造、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中有著越來(lái)??越多的應(yīng)用,并且將會(huì)是未來(lái)相關(guān)科研領(lǐng)域和H:業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn)研究問(wèn)題[s]。??中軸早期是由Blum.HCT在模型研究中作為一種模型描述方法提出的,它的定義是指??一個(gè)形狀內(nèi)部與邊界有兩個(gè)或以上最近點(diǎn)的點(diǎn)的集合,或一個(gè)形狀內(nèi)部最大內(nèi)切圓圓心??的集合[1°]。根據(jù)中軸的定義可知圖形的中軸具有降維特征,可以推斷出一個(gè)三維圖形對(duì)??應(yīng)的中軸骨架是由一些二維面段或線段組成,二維圖形對(duì)應(yīng)的中軸骨架是由線段或點(diǎn)組??成[n]。那么可以進(jìn)一步發(fā)現(xiàn):多維圖形對(duì)應(yīng)的中軸骨架是由低一維的類圖形結(jié)構(gòu)組成。??而通過(guò)中軸定義生成的圖形中軸骨架,加上對(duì)應(yīng)原始圖形的部分特征,通過(guò)映射關(guān)系又??可以將原圖形的中軸骨架還原成原始圖形。如圖1.4所示,將^個(gè)中軸骨架映射成對(duì)應(yīng)??的原始圖形。??—A,??圖1.4中軸段映射圖形??Fig.?1.4?Medial?axis?mapping?graphics??-3?-??
圖2.1中軸的草火法表示??Fig.?2.1?The?medial?axis?representation?of?grass?fire?law??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CAD模型三角網(wǎng)格優(yōu)化算法[J]. 尤磊,申則宇,張立強(qiáng),嚴(yán)冬明. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]中軸提取方法綜述[J]. 仲?gòu)┸? 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2018(08)
[3]基于部分先驗(yàn)識(shí)別的B-Rep模型全局對(duì)稱性識(shí)別方法[J]. 龔沁,蔣俊鋒,陳正鳴,何坤金,黃瑞. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]一種新的線框模型自動(dòng)隱藏線算法[J]. 蔣曙. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2016 (12)
[5]3D打印中的幾何計(jì)算研究進(jìn)展[J]. 劉利剛,徐文鵬,王偉明,楊周旺,劉秀平. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]基于中軸變換的槽腔特征相似性評(píng)價(jià)方法[J]. 徐昌鴻,張樹(shù)生,黃瑞,張曦卯,張聰聰. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2014(12)
[7]面向混合曲面模型的自動(dòng)拓?fù)渖伤惴╗J]. 曹秉萬(wàn),陳建軍,鄭耀,黃爭(zhēng)舸,鄭建靖. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2014(05)
[8]基于體重構(gòu)的過(guò)渡特征抑制算法[J]. 孫銳,李明,高曙明. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2011(06)
博士論文
[1]距離變換與中軸變換在變形問(wèn)題中的應(yīng)用研究[D]. 車(chē)武軍.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]三維形變物體的中軸變換表示及應(yīng)用[D]. 常俊生.寧波大學(xué) 2017
[2]三角網(wǎng)格模型的魯棒中軸生成方法研究[D]. 劉開(kāi)江.大連海事大學(xué) 2017
[3]實(shí)體建模技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 張居峰.西安電子科技大學(xué) 2014
[4]實(shí)體模型邊界表示向構(gòu)造實(shí)體幾何表示轉(zhuǎn)換方法研究[D]. 王鑫.清華大學(xué) 2013
[5]基于特征的BREP→CSG模型轉(zhuǎn)換方法及其應(yīng)用[D]. 王寒冰.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[6]平面域中軸生成方法分析與研究[D]. 朱廣峰.杭州電子科技大學(xué) 2011
[7]中軸變換的幾何學(xué)原理及其在2.5D型腔數(shù)控加工中的應(yīng)用[D]. 巴文蘭.大連理工大學(xué) 2009
[8]中軸變換研究[D]. 黎茂.電子科技大學(xué) 2006
[9]GIS中多邊形中軸問(wèn)題和算法研究[D]. 邵春麗.武漢大學(xué) 2004
本文編號(hào):2945709
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