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基于点模型的浮雕提取与数据处理

郑盈盈  
【摘要】: 近年来,随着生活水平的提高,人们对满足审美要求的浮雕产品的需求出现前所未有的增长。浮雕市场日益增长的个性化需求对浮雕的个性化设计提出越来越高的要求,而浮雕提取及数据处理是浮雕个性化设计的关键。本文着重研究基于点模型的浮雕提取与数据处理,并应企业实际需要,参与开发了基于几何造型平台Open CASCADE的浮雕CAD/CAM系统,主要研究内容及取得的成果如下: (1)基于Open CASCADE开发了DXF、ISO数据接口。其中,特别针对浮雕数据量巨大的问题,重写Open CASCADE关键的类和函数,实现大规模浮雕点模型的快速显示、拾取操作。 (2)针对点模型,基于空间分块,在栅格扩散中直接搜索子空间环内的点,实现K邻域求解;依据协方差分析方法,估算点模型的几何特性——法矢和曲率,为浮雕提取与数据处理奠定基础;实现了点模型的曲率分组彩色显示,以验证曲率估算的准确性。 (3)借鉴网格模型融合中的平面分割和点模型细节迁移中的几何细节抽取,通过浮雕与基平面分离和浮雕边界优化,实现了浮雕提取。 (4)基于二阶拉普拉斯λ|μ算法,抑制点的切向移动,克服顶点漂移,实现了浮雕数据的光顺去噪;基于曲率并引入边界保持,实现了保留特征和边界的浮雕数据简化。 (5)参与开发浮雕CAD/CAM系统。以某一具体浮雕产品为例,重点介绍了浮雕提取、数据处理及融合设计全过程,给出多个应用实例。


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