工程圖的信息提取及三維重建的方法研究.pdf

1、近四十余年以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，CAD、CAM技術(shù)已經(jīng)在機(jī)械、汽車(chē)、航天等領(lǐng)域得到深入的應(yīng)用，基于工程圖向三維實(shí)體轉(zhuǎn)換作為一種快速建模方法，得到了廣泛的關(guān)注，也是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)領(lǐng)域重要技術(shù)難點(diǎn)之一。本課題內(nèi)容來(lái)源于內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金項(xiàng)目，針對(duì)由二維工程圖向三維實(shí)體轉(zhuǎn)換中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，本文的主要工作有：
　　1.介紹了二維工程圖與三維實(shí)體的表示方法，對(duì)現(xiàn)有的三維重建算法依照重建方法不同進(jìn)行分類(lèi)，并以時(shí)間軸為順序?qū)Ω黝?lèi)

2、重建方法進(jìn)行梳理介紹。然后，介紹了DXF文件內(nèi)部信息儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)。最后，通過(guò)分析圖元在DXF文件中的存儲(chǔ)格式，建立有效的圖元信息識(shí)別提取算法，完成對(duì)二維工程圖圖元信息的識(shí)別與提取。
　　2.實(shí)施了對(duì)二維工程圖的預(yù)處理工作。首先，基于已有視圖分離方法，提出一種簡(jiǎn)單有效的視圖面域分離法，提高了算法效率。然后，在視圖分離工作完成后，開(kāi)始對(duì)二維繪圖坐標(biāo)三維化，該轉(zhuǎn)換是通過(guò)一系列矩陣運(yùn)算使得二維工程圖圖元二維坐標(biāo)三維化。最后，根據(jù)已有的視圖輪廓

3、搜索法對(duì)三視圖中各投影視圖進(jìn)行最大封閉環(huán)搜索，完成對(duì)三視圖輪廓進(jìn)行搜索，為三維重建后期建立包圍盒顯示提供基礎(chǔ)。
　　3.通過(guò)對(duì)基于CGS三維重建算法進(jìn)行深入探究，提出了基于CGS三維重建算法的重建流程。首先，建立在投影封閉環(huán)搜索中對(duì)投影視圖中相交區(qū)域、疊加區(qū)域、隱含區(qū)域內(nèi)投影線段相交點(diǎn)的處理方法。分析了工程投影語(yǔ)義，為后期基元體重建工作中基元體類(lèi)型分類(lèi)提供幫助。然后，在對(duì)基元體重建的過(guò)程中，建立了拉伸體基元體與旋轉(zhuǎn)基元體的三元環(huán)匹

4、配算法，最終完成對(duì)基元體的重建工作。
　　4.建立了基于二維工程圖三維重建算法。在完成了基元體重建工作后，通過(guò)在基元體在基元體組合體上的布爾關(guān)系，建立了重建基元體組合體的重建算法，該算法以 CGS法為基礎(chǔ)，本文以 Solid Edge ST7軟件為平臺(tái)，利用Visual Basual6.0編程語(yǔ)言為基礎(chǔ)，建立相關(guān)定義與算法，最終完成三維重建過(guò)程。最后，提出了現(xiàn)階段由二維工程圖向三維實(shí)體模型轉(zhuǎn)換研究中存在的一些問(wèn)題，并指明了今后學(xué)者