基于面域理解的多面体三维重建

已有的三维重建算法一般是从点线或体的角度来理解视图,实际上,视图中的环包含了 大量的形体面信息,可以直接从中间层次的面理解形体的投影。文中根据实体构成和平面投影的约束和规则重建显式表达的面,并进一步推导出隐式表达的面,从而得到完整的形体边界模型,本算法适用于平面多面体,通过面域作为中介,容易实现与模型引导方法的融合,从而拓展到二次曲面体的重建。     

二维视图到三维几何模型转换中的BOX显示法

提出一种从二维视图到三维几何模型转换中视图的BOX显示方法,该方法可以将分离识别后的视图自动按照视图投影的方向放置,即将单一的二维视图平面向多投影面转换,建立视图之间的投影对应关系,从而直观地表达实体的投影视图,帮助用户进行形体想象。给出了两个视图BOX显示的例子。     

三维实体重建时投影图数据的预处理

介绍三维实体重建过程中投影图数据的处理算法，绘制同一图层的图形时，视图分割算法添加平行于两坐标轴的辅助直线，移动辅助线使其将三视图分割开来；对基于同一坐标系的投影三视图数据，推出从设备坐标系到各视图坐标系的转换公式并为其设计了转换算法，该算法求出三视图坐标系共有的原点，再根据视图分割的结果将每一图形元素转换到新的坐标系统中；隐含点的求取算法先判断同一视图中图元间的位置关系，再求出它们之间的公共点，这些点将用于线框搜索过程中，以上算法处理的投影图点线数据分别存入点线链表中。     

多层次感知的多视图三维模型重建

针对基于体素表征的多视图三维模型重建过程中,存在二维视图所包含的空间信息离散,空间网格中体素分布稀疏的问题,提出基于多层次感知的多视图三维模型重建方法,旨在通过对视图级、体素级与物体级信息的多层次感知,重建具有完整结构与局部细节的三维模型。在视图特征提取阶段设计了上下文感知的通道注意力模块来最大限度获取二维视图中潜在空间信息;在三维模型生成阶段,通过体素感知的VoxFocal Loss来促进空间网格中体素生成;在三维模型细化阶段,通过具有物体感知能力的三维判别器来自适应地消除三维模型中冗余体素,生成更具真实感的三维模型。在大型合成数据集ShapeNet和真实世界数据集Pix3D上验证了该方法的有效性与先进性。     

从2D视图重建3D实体中的假元删除算法

从2D视图重建3D实体的过程中,2D视图中的虚线会在3D重建中引起假边和假面的生成.针对此,提出一些规则在重建早先的阶段识别并删除这些假元.对于一个完全可见面,一旦搜索到它的外环和内环的边界,那么在该面内投影为虚线的边均将被删除.     

基于专家系统的二维剖面图的三维实体重建

在分析以往三维实体重建策略的基础上,根据实体二维剖面图的特征,提出了基于专家系统的二维剖面图的三维实体重建技术。论文从工程应用的角度出发,给出了专家系统的重构模型和知识库的框架知识表示形式,在此基础上主要讨论了三维实体表面的离散化以及基于离散网络模型的推理算法,最后结合开放图形连接库OpenGL技术开发了一套矿床三维模型仿真系统。运行结果表明该三维实体重建方法操作简单、实用性强,具有很好的推广应用前景。     

基于三视图的实体重建技术研究

基于三视图的三维实体重建技术是根据已有二维视图中的几何信息和拓扑信息,生成相应的三维实体模型.以AutoCAD绘制的三视图及DXF格式的文件信息为基础,提出并实现了一种由三视图重建三维实体的算法.通过对三视图的规则处理,由计算机自动实现实体重建,对三视图分别进行平移、旋转、拉伸操作,然后作相应的布尔运算即可反求出该视图...     

AutoCAD绘图软件立体图形转平面视图的方法

重点解决AutoCAD软件立体图转换成平面视图的方法。基本原理是绘制俯视图实体,并以此为中心,综合应用复制、三维旋转、俯视图投影、轮廓、图层等命令,将6个基本视图在水平面上投影生成。主要步骤：首先绘制一个俯视图实体,然后在其他5个基本视图的位置分别复制该实体并旋转适当角度,再利用俯视图投影的原理在水平面上生成各个平面视图,最后通过将实体转换成轮廓和修改相关图层参数设置达到虚线、实线的正确显示。     

自适应的基于点云的CAD模型重建方法

基本的随机抽样一致性(RANSAC)算法无法根据点云模型的噪声自适应地设定分割参数,并有效判断点云数据是否被合理分割。针对该问题,提出了一种自适应的基于点云模型的计算机辅助设计(CAD)模型重建方法。该方法采用RANSAC算法从点云数据中提取基本形状体素,使用直方图法分析点到相应形状体素表面的投影距离。对分割不合理的区域,按照该点云面片的高斯噪声设置新的分割参数,再次进行形状提取。经过一定轮数的迭代,该方法可以合理提取点云模型中的细小形状体素。然后通过校准形状体素的位置和方向、根据相邻形状体素之间的交线裁剪形状体素,实现CAD模型的重建。最后,以误差分布图和直方图分析了原始点云数据中点到CAD模型表面投影距离,有70.71%的点的投影距离不超过点云模型包围盒高度的1%。实验结果表明,以点云包围盒高度的1%为尺度向实验数据中加入噪声时,该方法仍能够通过自适应设置分割参数提取出合理的细小体素。     

基于属性模式的实体识别框架

很多领域都面临实体识别问题,但现有解决框架缺乏通用性。提出了一种基于属性模式的领域无关的实体识别框架。属性的模式代表属性与实体的一种关系,将模式分为四种类型分别处理,针对类型特点提出了更为通用的相似度计算方法。系统根据模式类型决定相似度计算策略,使系统具有更强的扩展性。该框架可以有效综合利用各类属性的特点进行实体识别,结果优于一般的基于属性特征或基于实体关系的方法。     

自底向上的三维重建算法及其加速措施

系统地阐述了由二维视图采用自底向上的方法,实现三维重建的算法过程。从二维点、线的图形信息出发,生成线框模型、表面模型和实体模型,能比较完整地实现三维重建,并且能处理多解问题。在重建过程中还采用了一些加速措施,提出了一种简单通用体基域划分方法用来生成子体,使重建过程变得有效快速。     

按自动选择正交面递归分解三视图的三维重建*

针对随着构成三视图环路数的增加,三维重建的计算时间和难度将成倍增加的问题,提出了一种通过自动选择正交面递归分解三视图的三维重建算法和实例。该算法能在构成三视图的各种图线组合中,自动选择出能简化三维重建难度的正交分解面,并用其不断地对三视图进行递归分解。该分解算法的使用将会扩大三维重建的范围和降低三维重建的时间和难度。     

Reconstruction of 3D Objects from Orthographic Projections

An algorithm for automatic reconstruction of 3D objects from their orthographic projections is presented in this paper. It makes some improvements to, and complements the, Wesley-Markowsky algorithm, which is a typical hierarchical reconstruction algorithm limited to polyhedral objects, and extracts the idea of pattern recognition expressed in the Aldefeld algorithm. It is shown in theory by analysis and in practice by implementation that the proposed algorithm successfully rejected pathological cases and found all solutions with the same set of orthographic views. Compared with the existing algorithms presented in references, this algorithm covers some more complex cases of objects incorporating cylinders.     

从二维视图到三维几何模型转换中视图的包围盒分离法

提出一种从二维视图到三维几何模型转换中视图的包围盒分离方法，通过考察图纸中图元的包围盒之间的相交情况进行视圈分离。与现有的视图分离方法相比，充分利用了转换中所需要的数据结构，与视图的边界曲线状况无关。利用基本视图之间的投影关系进行视图识别。给出一种面向二维视图到三维几何模型转换的数据结构和3个视图分离识别的例子。     

基于表面提取的三维重建方法

本文提出了一种人机交互重建平面立体的新方法。该方法通过从视图上直接提取三维面,并由三维面导出三维点和三维边的方法建立平面立体的边界表示模型。这种方法具有重建速度快,为三维造型提供了一个便捷的手段。     

基于独立环路组合的多面体视图三维重建

提出了一种基于平面独立环路组合的多面体视图三维重建完整算法，即先把三视图中的每个视图分解成一个个独立的不可再分的平面独立环路，然后从三面视图的三个环路组中逐个取出可能的环路组合按构造实心体几何方法（CSG）构成局部实心体模型，最后将局部实心体模型组合成整体实心体模型。已按上述算法编制出了能在Auto CAD图形系统中使用的实用软件。     

Solid reconstruction using recognition of quadric surfaces from orthographic views

The reconstruction of 3D objects from 2D orthographic views is crucial for maintaining and further developing existing product designs. A B-rep oriented method for reconstructing curved objects from three orthographic views is presented by employing a hybrid wire-frame in place of an intermediate wire-frame. The Link-Relation Graph (LRG) is introduced as a multi-graph representation of orthographic views, and quadric surface features (QSFs) are defined by special basic patterns of LRG as well as aggregation rules. By hint-based pattern matching in the LRGs of three orthographic views in an order of priority, the corresponding QSFs are recognized, and the geometry and topology of quadric surfaces are recovered simultaneously. This method can handle objects with interacting quadric surfaces and avoids the combinatorial search for tracing all the quadric surfaces in an intermediate wire-frame by the existing methods. Several examples are provided.     

基于三视图的三维形体重建技术

基于工程图纸的三维形体的重建技术是根据形体的二维视图中的几何信息和拓扑信息,生成相应的三维形体,这是一个从爸维到高维的构造过程,文中提出了一个三维形体重建算法,该算法首先根据三视图生成形体的线框图,然后应用左邻边搜索策略求出线框图内的所有面及相应的极小环,最后利用Ｍｏｅｂｉｕｓ规则及工程图的性质,删除重建过程中生成的非法元素,该方法利用二几何基元和三维几何基元的几何性质及生成关系,减少了重建过程中     

A MICROCAD system for design of steel connections—I. Program structure and graphic algorithms

A microcomputer-aided design (MICROCAD) system is presented for interactive design of connections in steel buildings made of standard rolled I-sections. Design of different types of connections is based on the American Institute of Steel Construction Specification. Connecting elements may be plates, angles, or T-sections. Connectors may be bolts or welds. The MICROCAD system can display/plot any isometric view of the connection plus three orthographic views, i.e. front, side, and top views. Program structure, face frame representation, and graphic algorithms are presented. An efficient priority list algorithm with back-face elimination is developed for the orthographic views. The painter's algorithm is used to remove hidden lines. A five-test algorithm is developed for efficient drawing of the isometric views. Application of the MICROCAD system for practical design of steel connections is presented in an accompanying paper.