半規則三角網格模型細分曲面重構
2012-03-19 08:22:58陳甜甜
北京航空航天大學學報
2012年9期
陳甜甜 趙 罡
(北京航空航天大學 機械工程及自動化學院，北京 100191)
根據已有產品實物樣件的坐標測量數據，重新建立樣件的數字化模型，再利用計算機輔助技術進行分析、設計、數控加工編程，制造出所需的新產品就是逆向工程［1］.三維模型重構技術是逆向工程的一個關鍵技術.
隨著近十幾年來細分理論基礎的逐步加深與拓展［2－4］，細分造型技術已經成為三維模型造型技術中非常重要的一類技術.與工業造型的標準工具NURBS方法相比，細分造型技術具有以下優勢:①能夠在任意復雜拓撲的網格上不斷運用細分規則生成光滑的細分曲面，克服了NURBS須經曲面裁剪和曲面拼接來表達復雜曲面的不足;②細分曲面采用離散數據表示，從而在顯示和數控加工中不需將曲面離散化，減少了中間轉換過程;③細分是基于遞歸細化控制網格的技術，其本身具有天然的多分辨率性質，易于構造細分小波.細分小波是多分辨思想與細分曲面結合的最佳體現.
鑒于上述細分造型技術的諸多優點，細分曲面重構就成為眾多學者研究的熱點.在1994年，文獻［5］就提出基于Loop細分的曲面重構方法，該方法擬合精度高但是引入非線性優化代價大.文獻［6］研究了雙循環過程來擬合控制網格，但未考慮初始網格模型的細節特征.文獻［7］提出了保持尖銳特征的Loop細分曲面擬合.在此基礎上，文獻［8］改進了網格形狀優化以及求重采樣網格的方法，但該方法需解龐大的線性方……
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