贾明[1]2003年在《反求工程CAD混合建模理论与方法研究》文中进行了进一步梳理反求工程是将实物模型转化为工程概念和CAD模型的一系列技术方法的总称,已经发展成为现代设计方法学中的一个重要分支。随着计算机技术和几何造型技术的发展,反求工程己不再满足于简单的产品仿制,而是基于实物模型的产品创新。为了增强反求模型的二次设计能力,从而支持产品创新,本文研究了反求工程CAD混合建模方法及其关键技术。 混合建模即将正向设计和反求工程相结合,从测量数据中提取出可以重新进行参数化设计的特征、约束及设计意图,进行再设计,完成CAD模型。本文给出了基于该建模方法的基本框架,特征和约束的定义、分类及表达。在模型分析基础上引入树的概念,建立反求工程CAD建模树,确定建模方法和步骤。讨论了混合建模方法的主要研究内容,并研究了二次曲面特征和过渡曲面特征提取。 自由曲面重构是反求工程重要研究内容之一,重构曲面质量的影响因素包括逼近精度和光顺性,除此而外,还要求重构曲面与周边相邻曲面达到一定的连续性。文中给出了重构区域划分原则和基于切片法的重构区域边界定义方法,详细研究了应用点云切片技术的蒙皮曲面重构、无约束的自由曲面逼近重构和带有边界约束的双叁次B样条曲面重构方法,并给出曲面重构的基本过程。给出了应用最小二乘逼近数学模型的逼近曲面迭代求解方法,在优化目标函数中加入简化的曲面能量模型控制曲面光顺性。 在曲面光顺中,研究了能量法、次数升阶、小波分解叁种B样条曲面光顺方法,对比分析了不同方法的优缺点和适用场合。为了保证光顺后曲面模型的整体连续性,提出了带位置约束和跨边界切矢约束的B样条曲面能量光顺方法。 针对曲面连续性编辑,研究和提出了多种曲面局部协调设计方案,恢复曲面模型的G~1连续性。具体包括相邻两曲面的公共边界处位置和法矢调整、曲面搭接,多曲面间矩形拓扑裁剪区域的局部孔斯混合、局部B样条插值和局部B样条逼近。设计中,采用二次逼近进行裁剪区域边界条件预处理,松弛边界约束,使局部设计区域与周边曲面达到近似G~1连续,符合工程要求。插值和逼近则充分利用裁剪区域的曲面信息,分别对设计曲面精度和光顺性进行控制。 反求工程CAD混合建模方法及相关技术已成功应用于反求工程CAD软件RE-SOFT中,结合实例论证了其可行性和适用性。最后在总结全文工作的基础上,指出了有待进一步研究的内容。
徐进[2]2009年在《反求工程CAD混合建模中若干问题的研究》文中认为作为先进制造技术的一个重要组成部分,反求工程已经成为消化、吸收先进技术,实现产品创新设计和快速开发的重要技术手段。随着计算机技术和几何造型技术的快速发展,反求工程已不再满足于对产品的简单复制,更重要的是反求产品的设计意图,建立包含特征曲面和自由曲面在内的参数化CAD模型。本文深入研究了反求工程CAD混合建模中存在的若干问题。反求工程CAD混合建模方法以基于特征的反求建模方法为基础,同时结合基于自由形状的反求建模方法,在模型重建过程中对特征曲面和自由曲面采用不同的表达方式,并且在曲面重建的过程中采用基于截面线特征和基于面特征相结合。本文介绍了反求工程CAD混合建模基础理论和技术,并将研究重点放在了自由曲线曲面的重构上。针对稠密的点云切片数据,提出了一种受先验误差控制且插值截面数据特征点的B-样条曲线拟合方法。截面数据中绝大多数的特征点能够在曲线拟合之前被自动识别出,在曲线拟合过程中不断增加新的插值点,直到拟合误差小于给定的容差为止。对反求工程CAD混合建模中出现的N边域孔洞填充问题进行了深入的研究,分别采用多张非裁剪B-样条曲面和单张裁剪B-样条曲面实现了带点云约束的N边域孔洞填充。在曲面拟合过程中均采用离散方法近似处理曲面边界约束条件,使得填充后的模型整体上达到近似G~1连续。两种方法各有优势,在实际应用中需根据实际情况选择合适的方法来进行N边域孔洞的填充。针对点云数据可能存在缺失的情况,提出了一种点云缺失条件下模型边界曲面的直接拟合算法。针对两类典型的边界问题,选择不同的基面构造方法,运用改进的病态指标计算准则确定基面的病态控制顶点,并在曲面拟合过程中通过对病态控制顶点进行抑制和加入离散边界约束条件,使得拟合得到的边界曲面在逼近点云的同时保持了良好的曲面品质,且与周围曲面之间达到光滑拼接。最后在总结全文工作的基础上,对未来的研究工作进行了展望。
肖尧先[3]2002年在《基于RE/RP系统集成的复杂外形产品快速开发技术研究》文中指出我国加入WTO后，国内企业将直接面对全球市场激烈竞争。增强国内企业产品创新开发能力，是获得竞争优势的关键。为此，作者围绕复杂外形产品快速开发技术，深入开展了叁方面研究工作：复杂外形产品RE建模关键技术、基于TBS建模的RE系统与RP系统集成技术和复杂外形产品快速开发系统框架研究。 在复杂外形产品RE建模关键技术研究中，根据复杂外形产品RE建模特点，提出了解决复杂产品RE建模问题的反求工程CAD综合建模方法。尽管基于NURBS曲面建模原理的通用CAD／CAM系统技术成熟、功能强大，但不太适合RE建模的需要；基于TBS建模理论的专用RE建模软件RE-SOFT目前又难以满足产品开发要求。为此，提出了结合两种系统建模优势的反求工程CAD综合建模方法，以加快CAD建模进度。 根据反求工程CAD综合建模方法的需要，研究并解决了数据测量及数据预处理过程中一系列问题。这些问题包括：根据产品表面形状及建模方法，提出了一些选择测量方法的原则；研究了消除测量数据噪声信号、CMM测头半径补偿、测量数据边界处理、测量数据块拼合、数据补缺与补测等测量数据预处理问题。 为了解决复杂外形产品RE建模经常遇到的零件CAD模型配合问题与尺寸精度、形状精度问题，作者研究了基于CAD模型的修正、基于零件图样的修正、基于物理模型的修正等叁种模型修正技术。使用这些CAD模型修正技术，可以保证以RE技术建立的零件CAD模型完全满足装配要求，并且保证零件CAD模型符合零件图样与(或)物理模型的尺寸和形状精度要求。为了解决产品数字化建模中的曲面模型局部特征设计难题，对曲面局部特征进行了分类与定义，并且分别提出了CAD模型边界线特征处理、近边界特征曲面设计、内部特征曲面设计等局部特征设计技术。 在基于TBS建模的RE系统与RP系统集成技术研究方面，通过分析现有RE／RP系统集成方法特点，作者提出了从TBS曲面模型到STL文件的RE／RP系统集成方法，且在原型系统上得到实现。提出了按照给定的STL模型精度对TBS模型基本曲面片进行叁角形平面片分割与合并的理论与算法。研究并解决了对基本曲面片进行叁角形平面片分割时平面片之间的裂缝问题、基本曲面片边界分割次数、基本曲面片分割次数、叁角形平面片生成等关键问题，以及基本曲面片合并问题。在原型系统上按照均匀分割和最优分割两种方法实现了从TBS模型生成STL模型的转换，并实现了分别按照二进制格式文件和ASCⅡ格式文件两种方式输出STL模型数据；成功地解决了基于TBS建模理论的RE系统与RP系统的数据集成问题，为在产品快速开发中综合利用RE／RP系统的优势创造了有利环境。 在复杂外形产品快速开发系统框架研究方面，以RE/RP系统集成技术为基础，结合Internet/工ntranet网络技术，作者提出了以RPDTc为核心的产品快速开发系统框架，并在多项产品开发实例中贯彻了这一框架思想，取得了良好效果。分析阐述了产品快速开发系统的组成与工作原理、数据管理及其安全性、远程产品开发技术中心(即DTC)工作原理、正向设计与RE的分工与协同、成员之间的异地协同开发等等问题。整个系统实质上是由所有成员通过计算机网络和信息技术组成的一个产品快速开发动态联盟。
单东日[4]2003年在《反求工程CAD建模中点云数据区域分割及特征约束重构技术研究》文中指出随着计算机、数控、激光测量技术的高速发展，以及新的原理、技术的不断引入，反求工程已经成为消化、吸收先进技术，实现新产品快速开发的重要设计手段，被广泛应用于汽车、摩托车、飞机、家用电器、模具等产品的改型设计与创新设计。本文以产品设计意图与测量意图理解为着眼点，以重建支持产品创新的参数化特征模型为目标，围绕反求工程CAD建模中的特征、约束及参数化等关键技术展开研究。 从特征模型重建及反求与设计相结合的角度给出了反求工程特征与约束的定义、分类及表达。将反求工程特征划分为底层提取特征、高层组合特征及B-Rep单元／体素特征叁个层次，分析了各层次特征空间的构成及不同特征层次之间的映射关系。提出了在通用CAD系统支持下基于特征及约束进行反求工程CAD建模的策略。 区域分割与特征识别密不可分，是设计意图理解及模型重建的基础。基于点云数据的叁维划分及散乱点曲率变化建立了空间散乱数据边特征栅格提取的数学模型，并根据边特征栅格的空间位置及曲面栅格的连通性实现了空间散乱数据的区域分割。 提出了基于约束重构的截面形状特征进行拉伸、旋转、扫掠及蒙皮特征重构，进而进行复杂形体参数化特征造型的方法。并对其中的截面数据获取、平面离散曲线分段及约束逼近等关键技术进行了深入研究。 提出了拟合误差控制下的二次曲面数据自动分离的区域生长法，用交互选取特征曲面数据大样本的方法有效解决了区域分割算法中初始参数的选取问题。基于二次曲面的几何参数表达，建立了二次曲面约束逼近的最优化数学模型。通过最优化数学模型的求解，实现了重建CAD模型中二次曲面之间约束的再现。 特征与约束技术已成功应用于反求工程CAD建模软件RE-SOFT。结合RE-SOFT在工程中的实际应用说明了基于特征及约束技术进行反求工程CAD建模可显着提高模型重建效率及重建模型质量。 最后在总结全文工作和创新点的基础上，对反求工程参数化特征模型重建工作进行了展望。
孙庆[5]2003年在《基于点云的二次曲面特征提取理论和技术研究》文中提出本文针对反求工程CAD建模路线：从点云提取特征曲面，再进行曲面参数化CAD造型过程中非常关键的步骤——特征提取进行了深入研究，着重研究了二次曲面特征的提取，并对点云中的全局特征约束优化技术进行了有益的探索。在当前反求工程CAD建模技术中，区域分割与特征识别是公认的薄弱环节，而从样件数字化得到的散乱点云中直接进行特征提取，并依据特征参数进行CAD建模是一条重要的建模路线，对提高反求工程建模效率，实现产品的快速反求；提高反求工程建模精度，实现产品的精确建模；提高反求模型的修改能力，实现产品的创新设计等都具有重要意义。本论文研究的正是这条建模路线中的一些关键问题。实物产品尤其是机械零件的表面通常是由一些可以称为特征的几何曲面组成，这些几何特征曲面主要包括二次曲面、自由曲面和过渡曲面等。而在点云的特征提取中，首先提取的是包括平面、自然二次曲面(包括球面、圆柱面、圆锥面)和圆环面的“简单”曲面，我们认为平面是一种退化了的二次曲面，因此研究二次曲面特征的提取是其中首要的课题。在提取几何曲面特征的过程中，数据点的分割与曲面的拟合几乎是同时进行的，而一般来说曲面拟合是两者之中的主动因素。本文着重研究了基于点云的二次曲面特征的提取技术，提出并实现了利用线性和非线性的最小二乘方法由测量数据点拟合平面以及球面、圆柱面、圆锥面等自然二次曲面的算法，并详细论述基于最小二乘方法和区域生长的二次曲面特征提取技术。此外，还研究了自由曲面和过渡曲面特征提取的一些理论和方法。反求工程CAD建模的一个重要目标不仅是要还原模型几何特征，还要还原特征之间的约束，孤立的曲面拟合不能与现代参数化设计及特征全相关的设计理念相符合。基于特征提取与约束优化的反求CAD建模策略将最优化数学模型引入反求工程，使单张曲面拟合转换成几何模型的全局求解，这与设计者的意图和造型规律是相符合的。本文对于特征全局约束优化技术进行了有益的探索，提出了有效的研究路线。以上所有的研究内容都是从反求工程CAD建模的实际工程背景出发，具有很强的工程应用价值。大量的应用实例表明，本文的研究理论和技术是成功的，结果也是令人满意的。
李永青[6]2002年在《基于散乱点的B样条曲面重构理论和技术研究》文中研究说明本文结合反求工程CAD建模自身的特点和用户的实际需要，主要对B样条曲面造型叁个方面的工作做了较为细致和深入的研究和探讨：B样条曲面光顺、B样条曲面局部设计和基于复杂边界约束的B样条曲面逼近。 曲面光顾是反求工程CAD建模中的一项重要且必不可少的工作。由于各种各种测量因素和造型手段的局限性，基于测量数据重构出来的B样条曲面模型的表面品质有时并不能满足用户的要求，因此经常需要通过光顺来改善重构曲面的品质。本文系统地研究、分析和比较叁种不同光顺方法的优缺点和各自的适用范围，并且都在自主版权的反求工程CAD软件RE-SOFT中得到了实现。其中基于能量原理的光顺方法能够方便地控制目标曲面的精度和边界条件，从而能够实现曲面模型的全局连续性，但是能量法的运算速度还有待提高；刚度调整法实现简单，但是生成的曲面的可编辑性较差；小波分解方法计算速度很快，能够有效地实现数据压缩，但是其逼近误差和边界条件却难于控制。总之，这叁种光顺方法的选择性配合使用，一般是能够满足用户对重构曲面表面品质的要求的。 B样条曲面的局部设计是完全根据反求工程CAD建模的实际需求而提出的一种局部区域曲面设计方案。基于散乱点重构出来的B样条曲面模型在经过一系列的后序编辑工作之后，相邻曲面在公共的边界处或角点区域处的连续性往往会被破坏。为了重新恢复分片曲面模型的全局连续性，在此提出了一种基于复杂裁剪边界约束的局部B样条曲面设计方案。在两张相邻的曲面之间，先在其公共边界处裁剪出一个带状区域，然后再采用曲面搭接的方式实现曲面之间的光滑过渡；而在邻接曲面的公共角点处，先在该角点附近区域裁剪出一个矩形拓扑域，然后运用插值或逼近的方法，设计出一张既满足于该区域的边界条件同时又插值或逼近内部采样点的B样条曲面。大量的实际例子和操作表明，这种基于复杂裁剪边界约束的局部B样条曲面设计方案既能保证曲面模型的表面品质，同时又能保持曲面模型的全局连续性。 基于复杂边界约束和内部散乱逼近的B样条曲面重构理论和技术的研究是本文的一个重点和创新之处。在散乱点数据经过矩形区域特征划分的基础上，提出了一种基于复杂边界约束的B样条曲面重构方案。文章对八种主要的边界约束类型做了深入的分析比较，并着重对最复杂的边界约束情况的数学模型建立、求解及误差分析展开了细致和详尽的讨论。实际的运行例子表明，基于这种方案创建出来的曲面模型不仅能够可调节性地逼近区域内部的散乱数据点，而且同时能够插值于要求的边界约束条件，从而保证整个曲面模型的全局G连续性。 以上所有的研究内容都是从反求工程CAD建模的实际工程背景出发，具有很强的工程应用价值。大量的应用实例表明，本文的研究理论和技术是成功的，结果也是令人满意的。
牟小云[7]2008年在《基于RE/RP集成的复杂外型产品快速成型技术研究》文中认为随着航空航天、汽车、工艺品、模具等行业的飞速发展,具自由曲面的复杂零件越来越多,逆向工程是获得该类产品CAD模型的重要途径,而快速成型技术又为该类产品的快速原形提供了有力的手段,因此基于逆向工程技术的RE/RP制造系统就成为当前研究领域的热点问题,对加速产品设计过程具有重要的意义。本文主要针对逆向工程中,具有复杂曲面形体的CAD建模工作效率低等问题,结合实物反求过程,对RE过程中的曲面重构技术进行研究。针对反求物体表面不同特征及其测量点云,采用了基于曲面特征的曲面建模方法和基于截面线特征的曲面建模方法,并结合复杂曲面部件的CAD模型重建过程,进行了具体的应用分析,完成了产品的数据测量、数据预处理、曲面建模及CAD/CAM加工仿真等工作。在对RE/RP接口文件研究的基础之上,针对传统的STL文件切片算法效率较低,数据庞大,求交时遍历所有叁角面片,在切片处理过程中耗时多等难题,提出了一种基于坐标分层的STL模型切片算法,并以Vc++和openGL为开发工具,开发了STL切片软件,生成快速成型机可接受的片层木*.cli文件,该算法较好的改善了STL数据结构,减少切片消耗时间,提高了切片效率,成功地实现了STL模型的快速切片。针对快速原形的问题,研究了RPM制造工艺、RE/RP集成制造系统的环境组成、快速成型系统数据传送等问题,通过Surface软件对点云处理、曲线编辑及UG软件的实体生成处理,成功地生成了原形机可接受的STL文件,实现了实际复杂产品的快速原形,验证了所提方法的有效性。
李广府[8]2013年在《面向再创新设计的涡轮叶片逆向建模关键技术研究》文中认为透平机械在国民经济中起着极为重要的作用。作为能量转换的核心部件的涡轮设计十分复杂,涡轮叶片是典型的雕塑曲面类型零件,设计过程涉及非常复杂的多学科理论和技术,一般要通过气动试验验证,导致其开发周期长和成本高。因此非常有必要在已有的模型基础上,采用逆向工程技术进行针对性的改型设计、再创新,进而大大缩短新产品的开发周期和降低成本。随着各国工业界和学术界对逆向工程研究的不断深入,对于一般产品的逆向而言,工业应用已经相当成熟。为此,复杂曲面产品高质量、高效率的逆向CAD模型重建受到高度重视。同时,为了满足市场全球化经济时代新产品快速开发的需求,逆向工程其研究热点和难点是以现有产品为原型,还原产品原始设计意图,注重重建CAD模型的再设计能力。因此,本文以某涡轮叶片为研究对象,结合CAD建模理论的发展,在现有的技术基础上,深入研究了面向再创新设计的涡轮叶片逆向CAD建模中若干关键技术。基于Matlab软件采用五次多项式曲线拟合叶片的叶身型线、圆弧拟合前后缘,获取叶型的几何参数;采用直线和圆弧拟合榫头的截面线,提取其特征参数,重构了满足设计要求的涡轮动叶片的CAD模型。这一工作对涡轮叶片的参数化设计具有重要意义,改进了现有逆向工程CAD建模的理论,进一步指导逆向工程CAD叁维建模技术的发展,并建立了还原产品设计意图和支持产品创新设计的逆向工程CAD模型。主要研究工作及成果归纳如下:(1)针对新产品快速开发的需求,建立了面向创新设计的涡轮叶片逆向CAD建模系统的体系结构。全面、系统地总结了创新设计方法、重建模型再设计的现有技术手段、面向创新设计的逆向CAD建模的基本目标和基本要求;提出了点云密度的估算方法,并对曲线曲面拟合、截面线点云数据获取和截面线重建等关键技术做了详细阐述;分析了逆向工程中误差产生的原因,并指出还原产品原始设计参数的重要性。(2)在归纳分类现有实物测量技术的基础上,详细分析了 CMM(叁坐标测量机)和Handyscan(手持式叁维激光扫描仪)的优缺点以及Handyscan的测量技术、系统组成和点云数据采集的一般流程。针对具有复杂外形的叶片类产品,提出了采用激光扫描仪进行点云数据采集的方法,最后实现了涡轮叶片的合理数字化。(3)结合涡轮叶片点云数据的特点,详细讨论了异常点去除、点云数据平滑滤波和点云数据修补的方法;提出采用曲率采样、弦偏差采样和等距采样依次对点云数据进行精简的方法。(4)提出了采用五次多项式拟合叶身型线、圆弧拟合前后缘的方法,还原了涡轮叶片的原始设计意图和原始设计参数;针对榫头这种结构类产品,提出了基于特征和约束提取其截面线几何特征参数的方法。(5)在重点研究涡轮叶片逆向建模过程中,提出基于特征与自由形状的逆向CAD建模、基于截面线的与基于面的曲面重建、曲线曲面的特征形式表达与NURBS形式表达相结合的方法,着重分析点云定位、点云分块、叶身和榫头曲面重构等问题,从而实现从初始的激光扫描点云数据开始到最后的涡轮叶片CAD模型的完整过程。综上所述,本文提出的面向创新设计的逆向工程CAD建模方法,完善了现有的逆向工程CAD建模理论,对逆向工程CAD建模技术的发展有重要的参考价值。
刘云峰[9]2004年在《基于截面特征的反求工程CAD建模关键技术研究》文中指出反求工程是针对已有产品原型，消化、吸收和挖掘蕴含在其中的涉及产品设计、制造和管理等各个方面的原理和知识的一系列分析方法、手段和技术的综合。近年来，随着特征技术的引入，基于特征的反求工程逐渐成为反求工程新的发展方向，受到广泛的研究和关注。 目前，在基于特征的反求工程中，有关曲面特征处理的研究已经比较深入，可以方便的直接从点云数据中提取二次曲面特征、简单自由曲面特征和过渡曲面特征，基本形成了一种基于曲面特征的反求工程CAD建模方法。与之相比，截面特征作为模型重建中的一类重要元素，其相关处理技术研究却很少，还没有形成基于截面特征的反求工程CAD建模方法。本文针对这一问题，在总结基于特征的反求工程建模CAD方法的基础上提出了基于截面特征的反求工程CAD建模方法，研究了该方法的实现流程、系统框架和关键技术，并分析了运用该方法进行反求工程建模的优势。在总结了相关的数学基础和技术基础后，指出了在基于特征的反求工程中实现该方法的可行性。 在基于截面特征的反求工程建模方法中，截面数据获取和数据预处理是第一步。点云切片是从点云中获取截面轮廓的主要方法，在详细研究点云切片算法的基础上提出了针对自由曲面特征类型点云数据的五条切片原则，重点研究了具有带状曲率分布的点云数据的切片方向确定方法。研究了用圆弧曲率估算截面数据离散曲率的方法和特征点提取方法，提出了基于曲线拟合的截面特征识别方法。 截面特征曲线全局约束优化是实现基于截面特征的反求工程CAD建模方法的最为关键的一步。直线、圆弧、B样条曲线的最小二乘拟合是实现该步聚的基础，在研究截面特征曲线拟合表达和曲线间约束表达的基础上提出了截面特征曲线全局约束优化模型。研究了惩罚函数法和改进牛顿法两种数值求解方法求解该模型的流程，并结合3个实例对两种方法进行了对比分析。 基于截面特征曲线的拉伸、旋转、扫成等简单自由曲面的重建方法已经比较成熟，因此重点研究了基于特征对应的蒙皮曲面重建方法。与传统的蒙皮曲面重建方法相比，运用基于截面特征的反求工程建模方法和特征对应的蒙皮曲面重建方法，可以得到保细节特征的高质量的曲面模型。 基于截面特征的反求工程CAD建模方法已成功应用于基于特征的反求工程CAD建模系统RE-SOFT中，结合一个反求工程建模实例论证了该方法的可行性和适用性。最后在总结全文工作的基础上，指出了有待进一步研究的内容。
陈曦[10]2005年在《反求工程中基于点云的特征挖掘技术研究》文中指出以点云为源，以特征为本的参数化反求建模技术现已成为反求工程领域的一个研究热点。近年来，非接触式测量设备的飞速发展使点云的数据规模急剧增加，点云和特征间的关系日趋复杂，在这种情况下，为了能够快速、准确地理解点云所蕴含的特征信息，本文提出并系统研究了基于点云的特征挖掘技术。 在反求工程的背景下，首先给出了特征的定义和分类，而后在此基础上结合数据挖掘思想定义了特征挖掘技术。对特征挖掘的研究内容、体系结构和应用领域进行了系统的分析和论述，指出了包括数据预处理、区域分割和曲面误差评价在内的论文研究方向。 点云数据的引入一方面使反求建模系统的形状描述能力明显提高；另一方面使系统的数据分析、处理模块不堪重负。为了提高系统的数据处理效率，本文首次提出了基于叁参数Shepard曲面的噪声过滤和曲率计算方法。提出的噪声过滤算法以叁参数Shepard曲面为潜在的流形表面，实现了保特征的异面数据虑除。提出的点云曲率估算方法通过Shepard曲面插值点的简单线性组合计算曲率，避免了大量的曲面逼近运算，具有效率高，复杂度低，实用性强的特点。 提出一种基于微分几何量统计分析的区域自动分割算法。该方法将点云划入规则分布的叁维栅格，通过法曲率映射、高斯映射分析每个栅格的几何属性，利用假设检验法判断栅格的特征类别并基于栅格的拓扑关系、映射点的聚类性质和分布拟合的结果分割相应区域。该算法具有阈值少，效率高，抗噪能力强的特点。 提出点云到曲面距离的快速算法。该方法通过曲面采样和最近点搜索获得点云中每个测量点对应的投影点初值，基于此初值迭代求取精确投影点并计算此点和对应测量点的距离。文中首次从理论上定量分析了曲面离散密度对计算精度的影响，这使得本文算法实现了距离估算误差的先验性控制。算法中使用的均匀采样准则和六面体栅格结构使得其速度明显优于同类算法。 研究了上述特征挖掘算法在RE-SOFT系统中的高效代码实现方案。基于两个建模实例说明了这些特征挖掘算法是快速、稳定和可靠的。本文最后对未来的研究工作进行了展望。
参考文献：
[1]. 反求工程CAD混合建模理论与方法研究[D]. 贾明. 浙江大学. 2003
[2]. 反求工程CAD混合建模中若干问题的研究[D]. 徐进. 浙江大学. 2009
[3]. 基于RE/RP系统集成的复杂外形产品快速开发技术研究[D]. 肖尧先. 浙江大学. 2002
[4]. 反求工程CAD建模中点云数据区域分割及特征约束重构技术研究[D]. 单东日. 浙江大学. 2003
[5]. 基于点云的二次曲面特征提取理论和技术研究[D]. 孙庆. 浙江大学. 2003
[6]. 基于散乱点的B样条曲面重构理论和技术研究[D]. 李永青. 浙江大学. 2002
[7]. 基于RE/RP集成的复杂外型产品快速成型技术研究[D]. 牟小云. 西安理工大学. 2008
[8]. 面向再创新设计的涡轮叶片逆向建模关键技术研究[D]. 李广府. 西华大学. 2013
[9]. 基于截面特征的反求工程CAD建模关键技术研究[D]. 刘云峰. 浙江大学. 2004
[10]. 反求工程中基于点云的特征挖掘技术研究[D]. 陈曦. 浙江大学. 2005
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