基于隱函數(shù)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)重構(gòu)方法的研究.pdf

1、點(diǎn)云數(shù)據(jù)的表面重構(gòu)是逆向工程中的關(guān)鍵問(wèn)題之一，目前針對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的重構(gòu)方法引起了很多學(xué)者的關(guān)注，他們分別從不同的角度實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的重構(gòu)。本文從隱函數(shù)方面對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)表面重構(gòu)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了研究。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 首先對(duì)目前的點(diǎn)云數(shù)據(jù)重構(gòu)技術(shù)進(jìn)行了探討。介紹了幾種典型的重構(gòu)技術(shù)，討論了隱函數(shù)方法的符號(hào)距離函數(shù)、徑向基函數(shù)和T樣條重構(gòu)技術(shù)，闡述了這幾種方法進(jìn)行曲面重構(gòu)的基本過(guò)程、應(yīng)用范圍和存在的缺陷。
　　 隨著

2、測(cè)量設(shè)備的發(fā)展及技術(shù)的提高，點(diǎn)云數(shù)據(jù)的規(guī)模一般都很大，針對(duì)隱函數(shù)進(jìn)行曲面重構(gòu)的前提條件，介紹了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的預(yù)處理，討論了散亂點(diǎn)云的約束點(diǎn)和法矢方向的調(diào)整。另外，為了高效利用測(cè)量數(shù)據(jù)，需要考慮點(diǎn)云數(shù)據(jù)之間的幾何拓?fù)潢P(guān)系，從而提高點(diǎn)云的幾何建模速度，一些空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如二叉空間分割樹(shù)(BSP樹(shù))、多維二叉樹(shù)(KD-樹(shù))和八叉樹(shù)都可以用來(lái)表示點(diǎn)云數(shù)據(jù)，其中八叉樹(shù)的分層結(jié)構(gòu)能顯著加快點(diǎn)的搜索速度，數(shù)據(jù)的表示采用八叉樹(shù)空間分割結(jié)構(gòu)。
　　 其

3、次，研究了泊松方程實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的重構(gòu)。根據(jù)高斯散度理論面積分和體積分的理論基礎(chǔ)，討論了采用泊松方程實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的過(guò)程，泊松方程通過(guò)迭代法的求解過(guò)程可以在內(nèi)存使用較低的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)大規(guī)模點(diǎn)云數(shù)據(jù)的重構(gòu)，而且由于泊松方程在邊界處的值為零，所以生成的重構(gòu)表面不會(huì)生成假的表面框，使得生成的表面光順性很好，通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了算法的效果。
　　 最后，研究了快速傅立葉轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的重構(gòu)?？焖俑盗⑷~方法是應(yīng)用了FFTW庫(kù)函數(shù)，借助傅立葉變換獲