基于約束和特征的結構類零件實體模型重建關鍵技術研究.pdf

1、為了滿足結構類零件實體模型重建的需要,提高模型重建質量,并使重建的模型便于后續(xù)改型設計和生產加工,本文從工程實際出發(fā),對基于約束和特征的實體模型重建方法進行了深入和系統(tǒng)的研究,重點研究了以下兩種實體模型重建方法:一種是基于約束的多張曲面同步擬合及B-rep實體模型生成方法;另一種是直接從測量點云數(shù)據中提取信息進行實體特征模型重建的方法.圍繞上述兩種方法,本文重點研究了結構類零件的數(shù)據測量和預處理、平面輪廓數(shù)據點分段及基于約束的草圖輪廓生

2、成、基于約束的多張曲面同步擬合和B-rep實體模型生成以及基于特征的實體模型重建等關鍵技術,提出了一些新的思路和方法,并用實例進行了驗證.論文主要內容和成果如下:研究了針對結構類零件的數(shù)據測量技術,給出了采用光學測量法對結構類零件進行測量時的測量原則,有助于提高測量效率和測量精度,然后利用給出的測量原則完成了若干典型結構類零件的數(shù)據測量,測量效果令人滿意.研究了結構類零件實體模型重建的數(shù)據預處理技術,給出了數(shù)據點法矢和曲率的計算方法;提

3、出了一種ICP改進算法,導出了視圖之間定位所需旋轉變換和半移變換的計算公式,有效地解決了不存在明確對應關系的數(shù)據點集的定位問題,在多視拼合時采用邊定位邊合并的方法,減少了順序拼合引起的誤差,提高了結構類零件測量數(shù)據的多視拼合精度和速度;提出了一種基于設計意圖的數(shù)據分塊方法,從而將測量數(shù)據轉換成適于模型重建的"造型數(shù)據".研究了根據平面輪廓數(shù)據點進行基于約束的草圖輪廓重建技術,研究了基于特征點的半面輪廓數(shù)據點分段方法,提出了一種新的基于遺

4、傳算法的平面輪廓數(shù)據點分段方法,從而可以根據數(shù)據點的實際分布情況合理選用不同的方法實現(xiàn)平面輪廓數(shù)據點的快速準確分段;提出了分段曲線之間的約束自動識別和基于約束的多段曲線同步擬合的方法,從而可以由同步擬合結果生成滿足模型重建需要的草圖輪廓.研究了根據分塊點云數(shù)據進行基于約束的多張曲面同步擬合和B-rep實體模型生成的技術,提出了一種根據分塊點云數(shù)據進行曲面類型的自動識別、曲面間約束的自動提取和基于約束的多張曲面同步擬合的方法,不僅提高了由