隨著計算機理論和技術(shù)的不斷發(fā)展,計算機輔助設計與制造技術(shù)（CAD/CAM）已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)中設計開發(fā)研究人員必不可少的有力工具,應用遍布機械制造、工程設計、模擬仿真、醫(yī)藥衛(wèi)生和數(shù)字娛樂等諸多領(lǐng)域。其中,自由曲線曲面造型技術(shù)已被廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)中的產(chǎn)品設計與創(chuàng)新、模具改進、自動化加工與制造等方方面面。隱式或顯式地對散亂點云進行曲面重構(gòu)之后進行的上采樣處理是點模型多分辨率處理重要步驟和關(guān)鍵技術(shù)。因此,研究直接以點模型為處理對象的上采樣技術(shù),能更好地表達出數(shù)據(jù)點數(shù)目不同時模型的層次細節(jié),對模型的精細表示有著重大的意義。本文的工作主要包括以下四個方面：1.概括了基于最小二乘法和徑向基函數(shù)的隱式曲面擬合方法,以及參數(shù)曲線曲面擬合的數(shù)學基礎(chǔ)。曲面的描述一般分為顯式和隱式兩類,顯式表達主要是參數(shù)曲面和三角形（或多邊形）網(wǎng)格曲面,但難以處理噪聲和采用分布不均勻的情況,同時表達復雜模型的代價太高；隱式表示主要是建立隱式曲面,對輕微噪聲不敏感,適用于復雜模型的表示和各種集合操作和數(shù)學運算。2.詳細比較了點云模型數(shù)據(jù)的三種組織形式：柵格結(jié)構(gòu)、八叉樹結(jié)構(gòu)和KD-樹結(jié)構(gòu)。通過分析,選定效率高且編碼簡單的KD-... 

【文章來源】：南京師范大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 引言
    1.1 研究背景和意義
    1.2 點云數(shù)據(jù)采集方法及數(shù)據(jù)類型綜述
        1.2.1 點云數(shù)據(jù)采集方法
        1.2.2 離散數(shù)據(jù)點表示方法
        1.2.3 點模型與網(wǎng)格模型的比較
    1.3 本文的主要工作與內(nèi)容安排
第2章 曲面擬合
    2.1 相關(guān)概念
        2.1.1 k-鄰點
        2.1.2 曲線曲面插值
    2.2 三維隱式曲面重建
        2.2.1 最小二乘擬合
        2.2.2 加權(quán)最小二乘擬合
        2.2.3 移動最小二乘擬合
        2.2.4 徑向基函數(shù)隱式曲面擬合
    2.3 參數(shù)曲線
        2.3.1 空間曲線的參數(shù)表示
        2.3.2 Bezier曲線
        2.3.3 B樣條曲線
        2.3.4 NURBS曲線
    2.4 本章小結(jié)
第3章 點云模型增加采樣點算法
    3.1 點模型數(shù)據(jù)組織形式
        3.1.1 體素柵格方法
        3.1.2 基于八叉樹的空間分割方法
        3.1.3 基于KD-樹的空間分割方法
    3.2 三角網(wǎng)格模型的Loop細分方法
    3.3 基于Bezier曲面的網(wǎng)格細分方法
        3.3.1 Bezier曲面定義
        3.3.2 求解新的控制點
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于Bezier曲線的全局上采樣算法
    4.1 局部曲面建立與分析
        4.1.1 求法矢
        4.1.2 法矢調(diào)整
        4.1.3 局部坐標變換
    4.2 建立拓撲結(jié)構(gòu)
        4.2.1 k-鄰點的投影與排序
        4.2.2 不合理鄰點剔除
    4.3 局部上采樣算法
        4.3.1 求解控制點
        4.3.2 求解插值點
    4.4 全局上采樣算法
    4.5 實驗結(jié)果與分析
        4.5.1 實驗結(jié)果
        4.5.2 效果圖
        4.5.3 實驗結(jié)果分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與未來工作
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 本文算法的創(chuàng)新點
    5.3 末來研究設想
參考文獻
攻讀碩士學位期間參與的項目及撰寫的論文等
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一個新的線索KD樹并行算法[J]. 焦良葆,陳瑞,張健.  工程圖學學報. 2011(05)
[2]基于NURBS曲線擬合的刀具路徑優(yōu)化方法[J]. 趙鵬,樓佩煌,劉明燈,胡榮華.  計算機集成制造系統(tǒng). 2011(07)
[3]八叉樹編碼與GPU加速結(jié)合的光線投射法[J]. 劉白林,黃舒舒,劉云卿.  西安工業(yè)大學學報. 2011(01)
[4]點云模型自適應增加采樣點算法[J]. 龐旭芳,龐明勇.  小型微型計算機系統(tǒng). 2010(11)
[5]三次Bezier曲線的一種雙參數(shù)擴展及應用[J]. 杭后俊,余靜,李汪根.  計算機工程與應用. 2010(31)
[6]插值細分三角網(wǎng)的三維物體重建技術(shù)[J]. 杜麗美,顧耀林.  計算機工程與應用. 2010(19)
[7]非平均化自適應Catmull-Clark細分算法[J]. 鄭津津,朱巍,周洪軍,沈連婠.  計算機應用與軟件. 2010(01)
[8]KDT樹:一種多維空間數(shù)據(jù)索引結(jié)構(gòu)[J]. 邱永紅,曾永年,鄒濱.  計算機工程與應用. 2009(08)
[9]三維數(shù)字化尺寸檢測在逆向工程中的研究及應用[J]. 張德海,梁晉,郭成,高軍偉.  機械研究與應用. 2008(04)
[10]帶噪聲的點云數(shù)據(jù)的隱式曲面重建算法[J]. 楊軍,諸昌鈐.  西南交通大學學報. 2008(01)



本文編號：3027290