逆向工程中基于特征的人體曲面模型重建.pdf

1、傳統(tǒng)的逆向工程技術(shù)是單純的面向幾何的建模方式。該方式對設(shè)計者要求高，工作強(qiáng)度大，沒有準(zhǔn)確還原幾何特征和特征間的約束關(guān)系，難以編輯、修改、創(chuàng)新設(shè)計，缺乏對制造、分析有用的語義信息。特征技術(shù)是在CAD模型基礎(chǔ)上集成其它信息的有效途徑。因此，在逆向工程中引入特征技術(shù)具有重要意義，基于特征和約束的逆向工程模型重建也是逆向工程研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。 本文旨在以建立男性上體模型為目標(biāo)來研究逆向工程中基于特征和約束的模型重建方法。論文在總結(jié)了逆向工

2、程技術(shù)所包含的內(nèi)容、研究現(xiàn)狀、應(yīng)用概況和特征建模技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出一種逆向工程特征建模的思路。為了能建立基于特征的人體自由形狀曲面特征模型，首先研究了自由形狀特征的分類、參數(shù)化、特征識別的方法，給出了一種由詞匯和語法組成的語義特征語言，并確定了本文的建模方法，經(jīng)過對人體曲面特征分析，建立了包含參數(shù)、頂點(diǎn)詞匯、邊詞匯、語法的人體語義特征模型，為重建人體曲面特征模型奠定了重要的基礎(chǔ)。其次，研究了如何將測量得到的人體點(diǎn)云數(shù)據(jù)與人體曲面特征模型

3、對齊，進(jìn)行誤差分析，位置調(diào)整等關(guān)鍵技術(shù)，成功的將質(zhì)心、慣性軸、對稱面的計算方法引入到對齊過程中。然后，研究了對齊后的模型，如何將點(diǎn)云投影到曲面，識別出曲面特征，并對點(diǎn)云進(jìn)行參數(shù)化和采用基于約束及能量優(yōu)化法算法進(jìn)行曲面重構(gòu)，快速的建立不同人體的光滑G1連續(xù)的B樣條參數(shù)曲面模型。最后，針對人體模型重建的算法，開發(fā)了建立人體模型的原型系統(tǒng)RE-FBMS。 重建的人體模型可以為三維服裝設(shè)計提供依據(jù)。也可用于人機(jī)工程、計算機(jī)仿真、動畫等方