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《郑州大学》 2006年
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自由曲线曲面重构系统关键技术的研究

李道军  
【摘要】:在工程领域中,逆向工程日益受到重视并得到广泛应用。它为消化和吸收先进技术、借鉴其设计思想,探索掌握其关键技术,进而开发出同类的更为先进的产品提供了一种有效的手段。由于自由曲面的形状复杂,自由曲面的重构一直是逆向工程的研究热点和难点之一。 本论文以激光扫描法获取的点云数据为研究对象,着重在点云数据的预处理、曲面重构方法、IGES接口以及真实感图形显示方法等几个关键技术环节进行了深入的研究和讨论。本论文主要完成的工作有以下几点: (1) 对数据的预处理主要从点云数据的噪声点处理、数据压缩处理、数据的区域分割及数据的光顺处理等几个方面进行了深入研究。提出了先加权中值滤波再小波包滤波的混合滤波法减小噪声点误差、基于曲率变化的数据压缩方法、加权均值曲线光顺法。文中详细叙述了其原理和算法步骤,并通过实例验证了所提方法的有效性。 (2) 在深入研究相关文献的基础上,提出了均匀三次B-spline曲线反算的快速算法。在Matlab中编程实现,大大降低了程序的复杂性和提高了运算效率,并使重构所得曲线的两个端点处曲率不为零,至少满足了一阶连续。最后阐述了曲面重构的过程,并对所重构曲面提出了精度评定的指标。 (3) 详细地探讨了IGES的文件构成和数据记录格式,并在参阅国内外相关文献的基础上,编写了IGES接口程序,保证了开发的曲面重构系统与其它专业CAD软件的数据交流。 (4) 图形显示是人机交互的重要手段之一,设计者可直观地对重构结果进行观察并做必要的处理。本文详细论述了如何利用OpenGL的一维、二维求值器实现曲线曲面拟合,并实现了光照、着色、纹理等真实感处理。最后介绍了应用实例。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TH122

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 冯晓;董永勋;张文斌;;三维人体数据的提取及分析[J];天津工业大学学报;2011年06期
2 赵柳;纪丽婷;王立建;黄福;;逆向工程中点云数据的曲面重构方法研究[J];电子测试;2010年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 时延文;基于男西装e-MTM生产形态的三维人体数据库的建立[D];东华大学;2010年
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3 常清;逆向工程关键技术研究与应用[D];山东大学;2008年
4 王莹莹;逆向工程CAD建模关键技术的研究[D];郑州大学;2009年
5 周亚男;基于激光扫描技术的文物三维数字化方法研究与应用[D];陕西科技大学;2012年
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7 桓秉邦;牙颌点云数据三维可视化研究[D];电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【共引文献】
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10 郭春;罗鹏飞;;一种基于小波变换的目标跟踪算法研究[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 严斌;上颌尖牙埋伏的生物力学分型与个体化诊疗[D];南京医科大学;2010年
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4 吴德烽;计算智能在三维表面扫描机器人系统中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
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6 张丽哲;经编针织物的计算机三维仿真[D];江南大学;2010年
7 王志坚;装备零件激光再制造成形零件几何特征及成形精度控制研究[D];华南理工大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王庆牛;煤系地层三维地质建模及可视化技术研究[D];河南理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李珂珍;娄小平;吕乃光;;用于点云曲面重构的数据精简方法研究[J];北京机械工业学院学报;2009年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 王丽辉;三维点云数据处理的技术研究[D];北京交通大学;2011年
2 李宝;三维点云的鲁棒处理技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 罗小华;Delaunay 三角剖分算法研究[D];暨南大学;2011年
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5 张花艳;基于Delaunay三角剖分与场表示的曲面重建[D];郑州大学;2011年
6 陈寅;基于泊松方程的浮雕处理技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
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10 任朴林;基于散乱数据的截面线生成及模型重构技术研究[D];南京航空航天大学;2003年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
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3 李卫国;逆向工程中的曲面重构技术研究及基于Web的应用系统开发[D];南京航空航天大学;2001年
4 李剑;基于激光测量的自由曲面数字制造基础技术研究[D];浙江大学;2002年
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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5 杨科彪;车身测量数据点云三角剖分方法的研究[D];山东理工大学;2008年
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9 李刚;基于逆向工程的自由曲面重构技术研究[D];山东大学;2009年
10 朱险锋;逆向工程中基于特征的人体曲面模型重建[D];江苏大学;2005年
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