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《浙江大学》 2007年
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网格模型上基于手绘的四边形生成

黄燎  
【摘要】: 在工业设计和制造中,经常需要对已有的物体或部件进行数字化,并建立相应的数学模型:首先通过扫描仪采集模型的三维坐标信息,得到一系列的空间数据点,然后通过对数据点的拟合建立相应的曲面模型。这也就是通常所说的逆向工程。针对不同的应用目的,研究人员常采用不同的曲面表示方法来拟合这些数据。NURBS作为事实上的工业标准在该方面有着广泛的应用。对于一个复杂的物件模型,单独用一张曲面拟合是不充分的,因此一个良好的数据分片方法对于物体最终模型的建立有着举足轻重的作用。 三角网格曲面进行四边形区域划分是逆向工程的一项关键技术,其目的是将网格模型划分成若干四边形区域,然后对每个四边形区域采用一张曲面来拟合,同时要求在相邻的曲面之间满足一定的几何连续性。近年来,一些学者相继提出了多种网格曲面四边形生成算法,归纳起来可分为两类:一类是完全自动地将网格区域划分成若干四边形区域;另一类是通过交互直接将网格模型划分成若干四边形区域。前者较少地需要人工交互,但不便于用户控制四边形设计,可能生成较多的奇异点或者出现非四边形,不能较好地控制局部四边形的走向;后者交互方式不够灵活,需要较多地人工交互,工作量非常大,对于复杂的实体模型直接划分四边形几乎不可能。 可见,研究一种交互方式直观,高效可控的四边形生成系统是很有意义的。鉴于此,本文研究并提出了一种基于手绘的四边形生成系统。在系统的处理流程中,首先通过特征提取算法自动提取实体模型主要的特征线,同时通过删除一些冗余的特征线,将特征线进行合并以及对其中一些特征进行延伸的方法勾勒出物体的主要结构特征;然后用户通过我们提供的工具很方便地编辑特征线,以及通过示意的方式添加特征线,系统会根据具体情况对要求对特征线进行延伸以获得用户想要的特征线,最终可以获得在实体模型表面上的一个奇异图;同时用户可以通过系统指定哪些奇异线是需要严格沿着四边形边界,哪些奇异线只是代表一个区域内部一个走向;最终我们通过构造一个离散调和方程求解出整个模型每个顶点的参数值,并自动提取实体模型的四边形划分结果。实验结果表明,该方法 主要特点是自动提取实体模型的结构特征,减少用户的交互次数,同时提供了一系列的交互工具,使用户操作直观方便,无论对整体还是局部编辑,都能取得可控、可靠的编辑效果,使最终生成的四边形能较好地沿着实体模型的结构特征。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李根;基于测量数据的CAD造型若干关键技术研究[D];浙江大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 刘胜兰,周儒荣,张丽艳;三角网格模型的特征线提取[J];计算机辅助设计与图形学学报;2003年04期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 黄琪,张力,李应权,苏伟,商宪锋,徐宗俊;多气门汽油机气道与燃烧室自由曲面的重构修正[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年05期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 陈禄;基于显式表达的高效网格形变技术[D];浙江大学;2011年
3 张冬梅;离散曲线曲面的形状优化算法研究[D];浙江大学;2010年
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10 吕震;反求工程CAD建模中的特征技术研究[D];浙江大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李平;基于逆向工程的液压元件设计、检测方法的应用研究[D];山东科技大学;2010年
2 金耀;虚拟服装网格模型切割及参数化算法研究[D];浙江理工大学;2010年
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4 张琪;三维网格模型层次分割及骨架提取[D];辽宁师范大学;2010年
5 刘丹;基于点云数据的曲线拟合[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 曾艳艳;基于RBF神经网络的手绘电气草图识别研究[D];湘潭大学;2009年
7 谭一鸣;网格模型上脊线与谷线的提取[D];浙江大学;2010年
8 吴守春;逆向工程中特征提取及形状识别研究[D];浙江大学;2011年
9 张恒;基于草绘的三维建模技术应用研究[D];浙江大学;2010年
10 张琳;PCB电路原理图恢复软件的设计与实现[D];解放军信息工程大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
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【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 蒋跃华;基于网格的CAD曲面造型技术[D];浙江大学;2009年
2 谭启蒙;基于视觉定位跟踪的大型机械部件数字化对接关键技术研究[D];北京邮电大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 张红静;基于逆向工程的三维人脸建模与数控加工研究[D];河南工业大学;2010年
2 黄钟扬;螺杆转子铣削加工过程仿真技术研究[D];沈阳工业大学;2011年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 孙正兴;邱庆华;张莉莎;张斌;周若鸿;;在线手绘草图识别的相关问题研究[A];第一届中国情感计算及智能交互学术会议论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孙玉文;面向快速原型制造的反求工程关键技术研究[D];大连理工大学;2000年
【相似文献】
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1 秦绪佳,王青,华炜,鲍虎军;网格模型的局部编辑算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2004年04期
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3 王德才;孙玉萍;;Direct3D文件模型[J];电脑编程技巧与维护;2007年08期
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7 唐杰,张福炎;一种全特征递进网格模型生成算法[J];计算机应用;2004年07期
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10 吕毅;王源;李晓林;;服务网格的用户3A使用模式[J];电子学报;2007年02期
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9 田绪红;韩国强;司徒志远;陈茂资;朱同林;;三维网格模型的线状骨架化算法[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
10 冷雄辉;;基于卷入度理论的营销传播策略研究[A];第四届(2009)中国管理学年会——市场营销分会场论文集[C];2009年
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1 ;开源节流话计算[N];网络世界;2002年
2 ;搭建“网格”上海[N];计算机世界;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 许敏;三维网格模型压缩技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
2 蒋跃华;基于网格的CAD曲面造型技术[D];浙江大学;2009年
3 李岩;面向特征的传统艺术图案建模技术研究[D];浙江大学;2007年
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5 刘仕庆;网格模型多细节层次技术的研究及应用[D];华中科技大学;2006年
6 董方敏;基于全局轮廓形状特征保持的机械CAD网格模型简化[D];华中科技大学;2007年
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9 李根;基于测量数据的CAD造型若干关键技术研究[D];浙江大学;2008年
10 胡建伟;保持特征的网格形变和编辑算法的研究[D];浙江大学;2009年
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1 齐晓明;骨架驱动的网格模型自适应变形技术研究[D];辽宁师范大学;2012年
2 张宇辉;三维图形立体显示的浏览器设计[D];合肥工业大学;2006年
3 曾铁;面向分布式仿真的对等网格资源发现系统设计与实现[D];华中科技大学;2006年
4 邓平;大规模交叠网格模型优化算法[D];武汉理工大学;2011年
5 乐丹;基于显著特征点的3D网格模型分割及骨架提取算法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 陈保宇;基于草绘的网格模型变形算法研究[D];浙江大学;2010年
7 朱永丽;地形的网格模型简化研究及其可视化[D];河南理工大学;2012年
8 赵泉;矢量图形网格模型的简化和细节层次的研究[D];江苏大学;2003年
9 吕洋;三维网格模型球面反射成像技术研究[D];广西师范大学;2012年
10 王洪军;三维网格模型显著特征的提取及其应用[D];浙江工业大学;2013年
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