基于散亂點的智能算法的曲面重構(gòu)的研究

1、分類號：UDC：密級：學(xué)校代號：學(xué)號：118452111204204廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(工程碩士)基于散亂點的智能算法的曲面重構(gòu)的研究夏遷指導(dǎo)教師姓名、職稱：廑壬教援摘要摘要灰塑是廣州傳統(tǒng)建筑特有室外裝飾藝術(shù)，其復(fù)雜的工藝和獨特的藝術(shù)表現(xiàn)風格，使其成為世界非物質(zhì)文化遺產(chǎn)之一。但是對于灰塑的永久保存和工業(yè)化生產(chǎn)的問題，一直困擾著灰塑藝術(shù)家們。隨著逆向工程技術(shù)的不斷進步，使這一問題有了解決的可能。逆向工程的體系結(jié)構(gòu)主要由點云數(shù)據(jù)獲取、

2、數(shù)據(jù)預(yù)處理、曲面重建以及快速制造等幾部分組成，其中曲面重構(gòu)是最為關(guān)鍵的技術(shù)。現(xiàn)代建模的主流技術(shù)是NURBS曲線曲面重構(gòu)，由于灰塑復(fù)雜的藝術(shù)形態(tài)，采用單張NURBS曲面描述灰塑作品比較困難，若使用多張，則處理曲面片問的拼接有一定難度，不僅運算量大，還容易產(chǎn)生裂縫。針對NURBS曲面的不足，本文提出了一種更適用于灰塑作品重建的方法一一一種智能的細分曲面方法，該方法通過低分辨率的控制網(wǎng)格和定義控制網(wǎng)格的細分規(guī)則來表示光滑曲面，規(guī)則簡單，拓撲適

3、應(yīng)能力強。主要研究內(nèi)容如下：(1)提出一種針對灰塑點云特性的Delaunay一角化優(yōu)化算法。針對灰塑的“散亂點云”數(shù)據(jù)特性，本文對Delaunay=角化進行了研究。Delaunayj角化一直是應(yīng)用最為廣泛的點云數(shù)據(jù)網(wǎng)格化算法之一，主要可以分為兩類：一種是將點云進行區(qū)域性的分解，將每個區(qū)域進行特殊標注，并對每個區(qū)域進行三角化，各個擊破的算法策略；一種是將攝取的點云數(shù)據(jù)進行有序排列，每個點都標記上對應(yīng)的坐標，把相鄰的兩個點作為三角形的兩個基

4、點，再插入一個點，構(gòu)成三角形，以此重復(fù)在每個相鄰的點之間。通過研究這兩種算法的特性之后，本文將這兩種算法進行了合成，并進行了一定程度的改進，形成了一種更為高效的點云三角化算法，兩者結(jié)合后可以對任何一塊區(qū)域的點云集進行Delaunay=角化，使用這種改進后的方法，能更有效地實現(xiàn)由于狄塑復(fù)雜的藝術(shù)形態(tài)而導(dǎo)致點云數(shù)據(jù)邊界復(fù)雜區(qū)域過多難以網(wǎng)格劃分的問題。(2)提出一種針對灰塑曲面特性的網(wǎng)格方法。通過分析大量的灰塑作品的曲面特性，將點云網(wǎng)格的線條