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1、分類號(hào) 密 級(jí) U D C 編 號(hào) 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(qǐng) 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(wú)疑是最為廣泛流行的技術(shù)。因?yàn)?NURBS 優(yōu)良的性質(zhì),國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(簡(jiǎn)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(guó)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(duì) NURBS 曲面重構(gòu)技術(shù)以及重構(gòu)過(guò)程中的相關(guān)算法進(jìn)行研究, 具體研究?jī)?nèi)容如下: 1、針對(duì)各種曲面重構(gòu)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換存在的問(wèn)題,以 STEP 作為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)
5、標(biāo)準(zhǔn),對(duì)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(jiǎn)算法,該算法可以對(duì)含有大量冗余的測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行精簡(jiǎn)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(wèn)題。 3、 對(duì)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(guò)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(tái),以 C#為開(kāi)發(fā)工具,結(jié)合 OpenGL 三維圖形標(biāo)準(zhǔn)庫(kù),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。
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