反求工程中数据分割方法机理分析

数据分割是反求工程中几何建模的关键环节.利用逻辑学、集合论及计算机图形学三方面知识对数据分割方法的机理进行了分析,提出数据分割机理的特点及其分析求解过程,并对现有分割方法进行了理论阐述.     

反求工程中三角网格模型简化若干方法的研究

几何造型领域中,更多的使用三角网格来描述三维形体,为了保证形体的真实感和层次感,往往需要高度复杂、高度细节化的三维网格模型。然而,计算机存储、计算和处理网格模型的代价往往与三角形的数量成正比。研究发现,不同的应用目的对网格模型细节精度的要求是不同,并不是所有的应用都需要高度细节化的网格模型。因此,如何有效的对网格模型进行简化的研究便应运而生。     

形状反求中三维三角网格优化的实用算法

针对物体形状反求设计中空间三角剖分结果的优化这个关键问题，并根据对三维三角网格在空间应具有良好形态的要求，提出用局部平坦度的方法直接对空间三角网格实施优化。给出局部平坦度的定义、算法和优化判别准则，并给出应用实例。     

反求工程中复杂多面体模型的网格简化算法

提出一种新的基于顶点删除准则的多面体模型简化算法.该算法使用局部几何和拓扑特征移去满足简化标准的顶点,并对移去顶点后产生的空洞进行剖分区域划分,进而分别进行局部三角化.算法实现简单、速度快,能够有效处理高斯曲率近于零而平均曲率较大的网格,解决了以往一些算法对此根本不能进行简化的问题.实验表明,该算法可以简化具有复杂拓扑结构的网格模型,适用于在反求工程中获得的以重构精度为主要目标的多面体模型的简化.     

一种基于断层测量的反求工程

断层测量技术能同时测量物体的表面和内腔尺寸 ,在反求工程中具有较好的应用前景。现有方法如 CT和 MRI的测量精度较低 ,且成本很高。针对上述问题 ,研究了一种基于层去图像法的断层测量系统 ,并给出了它在反求工程中的应用     

基于网格片层体积的反求工程算法研究

介绍了一种基于网格片层体积无损测量的反求工程方法和测量原理,建立并研究了该测量方法的数学模型及其求解算法。提出了一种用于解决大规模稀疏方程问题的改进离散二进制粒子群算法（BPSO）,构建了基于虚拟网格单元的多方向片层体积的大规模稀疏方程模型,构造了优化目标函数,设计了基于改进BPSO算法的智能求解算法和基于网格片层体积测量的模型求解系统。通过实验验证分析,表明了改进离散粒子群算法对基于网格片层体积无损测量求解模型有效可行,改进算法具有良好的寻优性能。     

反求工程中三角网格拓扑生成的算法研究

散乱点的三角网格剖分是反求工程中的第一个重要环节,在对三角剖分基本方法深入分析的基础上提出了动态圆的概念,使得搜索新三角形的范围大大降低,从而加快速度,并在搜索过程中实现Delauuay三角形优化,另外,通过动态更新搜索边控制三角形生成进度,将新三角形和已有三角形的相交判定转化为和搜索边的相交判定。     

反求工程中基于图像灰度信息的三维曲面重构

基于物体表面图像灰度信息的三维几何形状反求(由明暗恢复形状),已成为工业界和学术界研究的热点问题之一。首先给出描述该问题的数学物理模型,并利用变分原理将其转化为一个泛函的极小化问题,然后应用有限差分思想和非线性最小二乘方法,将该泛函极小化问题归结为求解线性方程组。最后利用该算法产生的迭代公式对合成图像进行计算,并应用曲面造型软件CAXA(制造工程师)进行曲面重构,从而验证了该方法的有效性和可行性。     

反求工程中基于边界扩展的三角网格构造

针对非接触式方式测量的大规模散乱点云数据建模，提出一种三角剖分算法，该算法适用于多张自由曲面片构成的曲面物体，尤其适用于含内孔的曲面对象。算法过程包括两个阶段：第一阶段，采用一种空间栅格装点法来进行初始点云数据精简，精简比率通过栅格小正方体单元尺寸控制；第二阶段，构造种子三角形，通过连接已剖分网格区域的边界边与最优扩展点采形成三角网格，从而向外延展，也可以时一个带有内孔的复杂自由曲面直接进行三角剖分，无需人工分区。实验结果表明该算法可以快速、有效地从三维数据点云建立几何模型。     

反求工程在模具制造中的应用

介绍一种实用、低成本且适用于模具制造，基于数控仿形的反求工程应用系统。对该应用系统的原理、可行性、优越性及关键技术作了相关分析讨论。     

基于断层图象的逆向工程中数据分割技术研究进展

基于断层图象的逆向工程是国内外逆向工程研究中的一个热点。总结了其边界跟踪、特征点提取和轮廓识别与匹配等数据分割技术,重点介绍了其中一些典型方法,分析了它们的基本思想和主要特点,并指出了各自的不足和局限性,最后就数据分割技术的发展方向作了一些探讨。     

逆向工程中的光滑连接技术

介绍各类曲线段、曲面片光滑连接条件,总结各类曲面的特点和构造方法;给出曲线阶数的求解算法;探讨张量参数β对B样条曲线和曲面的影响,并给出实例和一些结论。     

逆向工程中散乱点云的K邻域搜索算法研究

针对逆向工程中散乱点云的K邻域搜索,提出了一种快速、精确的散乱点云K邻域搜索算法。该算法根据点云包围盒的大小,点的总数以及邻域点的个数,采用二次空间划分的策略,以确定合适的立方体小栅格的梭长,从而保证立方体小栅格里点的个数相对均匀。然后,建立以采样点为中心的球体、该点到所对应的立方体小栅格环六壁的距离为半径的取值范围,依次增加该球体的半径,以球体内有K个点为中止条件,可以快速完成采样点的K邻域搜索。与已有算法相比,该算法具有较高的搜索效率。     

利用GSOM网络实现散乱点云的区域分割

提出了一种改进的动态自组织特征映射(GSOM)神经网络算法,实现逆向工程中点云的区域分割,以数据点的坐标、估算出的法矢量和曲率构成的8维向量作为神经网络的输入,在训练中动态生成网络结构,克服了现有SOFM网络需要预先给出分区数目的限制,网络生成的结点数少、聚类速度快.最后通过实例实现了数据点云的区域分割,验证了该方法的正确性.     

逆向工程中一种鲁棒的对称面提取方法

为解决基于特征的逆向工程中反射对称提取的问题,提出一种鲁棒的对称面提取方法。首先利用特征线将模型分割成体素的集合,然后计算各个体素的形状分布曲线,通过形状分布曲线匹配的方式获几何形状相似的体素,并利用最小包围盒从中提取大小相似的体素以构成对称体素的集合。最后利用鲁棒的主元分析方法提取了反射对称体素的对称面信息。实验结果表明对称提取结果的误差较小并具有较强的鲁棒性。     

基于实物的一种自由曲面逆向工程方法

提出一种基于实物的自由曲面逆向工程方法,利用投影栅相位法和ObjectARX开发工具,可在AutoCAD环境下自动建立三维曲面模型,方便地实现自由曲面的反求,并可直接实现与其他CAD软件的数据交换.     

An algorithm of NURBS surface fitting for reverse engineering

Reverse engineering is an approach for constructing a CAD model from a physical part through dimensional measurement and a surface model. Different from conventional methods, this paper develops a new algorithm by which a desired fitted surface is obtained with less computation. Let selected m×n measured points be control points to construct B-spline or NURBS surface, then modify this constructed surface by using all the measured points and least squares minimization. A new algorithm for parameterization for measured points is also presented in this paper. The effectiveness and efficiency of these proposed algorithms are demonstrated.     

面向多任务协同反求工程系统的过程控制

针对反求工程系统运行效率低的问题,分析面向多任务协同反求工程系统的过程特点,将工作流管理技术引入反求工程系统,应用基于XML的过程定义语言,开发一个基于Web的工作流管理系统,实现多任务协同反求工程系统的高效运行。     

Point-data processing and error analysis in reverse engineering

This research aims to establish a methodology for error analysis, providing a norm to analyse the margin of error between a prototype and its final product during reverse engineering. It is anticipated that the information derived from such an error analysis is advantageous either for refinement of the product or for modification of a later CAD model.In error analysis, the priority is to establish a universal comparison-standard for the prototype and the final product. In other words, this research calls for a coordinate transformation matrix which transforms the coordinate of measured point-data of a prototype to another coordinate system consistent with that of the final product. The main issues in this research include:

基于逆向工程的快速原型技术

这里论述了RP技术与逆向工程技术相结合的方法。在逆向工程中应用CATIA软件处理激光测量的方法得到的汽车尾部局部点云数据，进行曲面重构，获昨快速原型所需的实体模型。