基于Delaunay三角化的三維散亂點云曲面重塑算法研究.pdf

1、逆向工程技術(shù)是隨著數(shù)據(jù)采集技術(shù)和計算機技術(shù)的進步而迅速發(fā)展起來的一門新興的產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)。它改變了原有CAD(Computer Aided Design)系統(tǒng)從點、線、面或者特征到實體的幾何造型方式，降低了設(shè)計過程對設(shè)計者的高度依賴，為產(chǎn)品快速開發(fā)和快速原型制造提供了新途徑，具有相當廣泛的應(yīng)用前景。作為逆向工程重要分支的曲面重塑技術(shù)，通常是通過采集實體表面離散點集(點云)的坐標數(shù)據(jù)，利用一定的算法策略重塑出該點云所表達的幾何實體的技術(shù)。而

2、通過重塑所得到的曲面不僅要求是該離散點云的插值或者逼近結(jié)果，同時要求保證其在幾何和拓撲上的正確性。 本文對曲面重塑相關(guān)領(lǐng)域現(xiàn)有的各種理論方法做了研究。介紹了Delaunay三角化的原理和算法，開發(fā)了適用于海量數(shù)據(jù)的二維Delaunay三角化處理程序。應(yīng)用歐盟開發(fā)的CGAL(Computaional Geometry Algorithms Library)幾何算法庫實現(xiàn)了高效穩(wěn)定的三維Delaunay三角化。并在此結(jié)果基礎(chǔ)上，提出

3、了一種區(qū)域增長式的曲面重塑算法，它通過構(gòu)造影響域提高了增量式區(qū)域增長抽取網(wǎng)格曲面過程中最優(yōu)三角片的篩選效率，也確保了重塑曲面在幾何和拓撲上的正確性。本文所提出的算法可以處理各種數(shù)據(jù)點云，包括三維散亂數(shù)據(jù)點云、規(guī)則CAD模型離散后所獲得的數(shù)據(jù)點云和由有限元網(wǎng)格采集到的數(shù)據(jù)點云。最后將重塑曲面應(yīng)用在某型飛機雷達罩電性能參數(shù)的計算機輔助可視化設(shè)計中，改進了原有方法通過雷達電磁波入射線同雷達罩表面曲面求交解方程獲得入射角的繁瑣設(shè)計方式，快速直觀