基于STEP的NURBS曲面重構(gòu)技術(shù)的研究.pdf

1、分類號 密 級 U D C 編 號 桂林電子科技大學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 題目 題目 基于 STEP 的 NURBS 曲面重構(gòu)技術(shù)的研究 （英文） （英文） Study on

2、NURBS Surface Reconstruction Technology Based on STEP 研 究 生 姓 名: 陳艷 指導(dǎo)教師姓名、職務(wù): 周滿元副教授 申 請 學(xué) 位 門 類: 工學(xué)碩士 學(xué) 科、專 業(yè): 計(jì)

3、算機(jī)應(yīng)用技術(shù) 提 交 論 文 日 期: 2007 年 4 月 論 文 答 辯 日 期: 2007 年 6 月 2007 年 6 月 20 日 基于 STEP 的 NURBS 曲面重構(gòu)技術(shù)的研究 i 摘要 曲面重構(gòu)是計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)（CAGD）和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（CG）的一項(xiàng)重要內(nèi)容。在現(xiàn)有的曲面重構(gòu)技術(shù)中，非均勻有理 B

4、 樣條（NURBS）方法無疑是最為廣泛流行的技術(shù)。因?yàn)?NURBS 優(yōu)良的性質(zhì)，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（簡稱 ISO）于 1991 年正式頒布了關(guān)于工業(yè)產(chǎn)品幾何定義的 STEP （產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)） 作為國際標(biāo)準(zhǔn)， 把NURBS 方法作為定義產(chǎn)品形狀的唯一數(shù)學(xué)方法。 本課題主要是對 NURBS 曲面重構(gòu)技術(shù)以及重構(gòu)過程中的相關(guān)算法進(jìn)行研究， 具體研究內(nèi)容如下： 1、針對各種曲面重構(gòu)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換存在的問題，以 STEP 作為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)

5、標(biāo)準(zhǔn)，對其數(shù)據(jù)文件組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上提出基于 STEP 標(biāo)準(zhǔn)格式的轉(zhuǎn)換算法，設(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口。 2、本文探討了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取與預(yù)處理技術(shù)，提出了曲率與弦高偏差相結(jié)合的數(shù)據(jù)精簡算法，該算法可以對含有大量冗余的測量點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行精簡處理，并且可以比較精確地保存外形。提出基于點(diǎn)的 ICP 算法進(jìn)行多視拼合，解決了任意多視點(diǎn)云的拼合問題。 3、 對用 NURBS 方法進(jìn)行 N 邊域曲面重構(gòu)進(jìn)行了研究。 先由 Gregory

6、 方法構(gòu)造 N邊域曲面的方法生成 N 邊域 Coons 類曲面，再通過曲面轉(zhuǎn)換定理給出的曲面轉(zhuǎn)換方法將此 Coons 類混合 B 樣條曲面轉(zhuǎn)換成易于在現(xiàn)有曲面重構(gòu)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的 NURBS 曲面。 4、為了驗(yàn)證該課題理論研究工作的正確性，本文以 Windows XP 為操作系統(tǒng)平臺，以 C#為開發(fā)工具，結(jié)合 OpenGL 三維圖形標(biāo)準(zhǔn)庫，采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法完成一小型系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)預(yù)處理和 NURBS 曲面重構(gòu)的可視化。