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《南京航空航天大学》 2003年
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任意拓扑结构三角网格模型优化调整技术研究

聂军洪  
【摘要】: 三角网格模型是逆向工程、快速原型制造、数控加工编程、三维动画等技术中常用的模型表示方法,模型的质量直接影响到产品的质量,尤其在逆向工程中,直接通过测量数据得到高质量的网格模型几乎是不可能的。因为,测量数据中不可避免地存在各种噪声和扰动,因此在满足几何精度要求的前提下,对网格模型进行优化调整,以提高模型质量就十分必要。作者在研究消化所能收集到的国内外相关资料的基础上,对三角网格模型的外形光顺、特征修复和三角片优化等技术进行了深入研究。主要内容如下: 研究了任意拓扑结构三角网格模型的整体光顺和局部光顺调整方法。融入平均曲率光顺思想,对拉普拉斯算子进行改进,通过在法矢方向和切平面上同时对网格顶点进行移动调整,较好地达到模型外形光顺、三角片形状比较均匀的要求。 研究了三角网格模型的特征修复方法。通过依次对模型中三角片法矢和网格顶点进行调整,不仅保证了新生成网格拓扑结构不变,具有较好的光顺效果,而且调整后的模型特征清晰突出。 研究了基于边交换的三角网格模型优化调整方法。采用遗传算法按照一定准则不断进行边交换调整,提高了模型表面的光顺性。 研究了基于自适应细分的劣质三角片去除算法。首先对原始网格进行自适应细分,接下来通过边删除操作来简化细分后三角网格模型,彻底清除模型中的所有劣质三角片。 研究了任意三角网格模型重新布点的算法。通过合理规划采样方案,实现了自适应地对初始网格模型进行重新布点。能够较好地控制新生成的网格模型的精度,保证了新网格与初始网格间的最大误差满足要求。
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