[發(fā)明專利]基于三角Bézier曲面的產(chǎn)品STL模型的光順方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910020203.6
• 申請日: 2009-03-26
• 公開（公告）號: CN101577013A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫殿柱;田中朝;李心成;李延瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號: G06T17/30
• 分類號: G06T17/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于三角Bézier曲面的產(chǎn)品STL模型的光順方法，產(chǎn)品實物型面經(jīng)測量設(shè)備掃 面得到散亂點云數(shù)據(jù)，點云數(shù)據(jù)三角網(wǎng)格化后生成STL模型，讀取產(chǎn)品STL模型數(shù)據(jù)，以產(chǎn) 品STL模型數(shù)據(jù)中任意一個三角面片為目標(biāo)三角面片，查詢目標(biāo)三角面片的鄰域三角面片簇 集，根據(jù)鄰域三角面片簇集內(nèi)三角面片之間的法向矢量夾角對鄰域三角面片簇集進(jìn)行自適應(yīng) 分簇，得到多個三角面簇，其特征在于在得到多個三角面簇的基礎(chǔ)上采用以下步驟：1)以每 個三角面簇的頂點坐標(biāo)均值為頂點按照逆時針順序構(gòu)建三角面片，實現(xiàn)產(chǎn)品STL模型非均勻 精簡，得到精簡產(chǎn)品STL模型；2)計算精簡產(chǎn)品STL模型中每個三角面片的法向矢量和面 積，根據(jù)三角面片的法向矢量和面積計算產(chǎn)品STL模型中所有頂點的法向矢量；3)根據(jù)精 簡產(chǎn)品STL模型中的每個三角面片的頂點坐標(biāo)和頂點法向矢量構(gòu)造三次三角Bézier曲面片； 4)將三次三角Bézier曲面片升階為五次三角Bézier曲面片，根據(jù)五次三角Bézier曲面片光 順拼接條件將生成的五次三角Bézier曲面片逐個進(jìn)行一階幾何連續(xù)拼接，實現(xiàn)五次三角Bézier 曲面的光順處理，具體是：當(dāng)多個三角Bézier曲面片進(jìn)行光順拼接時，控制頂點須同時滿足 兩側(cè)三角曲面片的共面條件，為解決控制點約束幾何條件沖突問題，首先，將目標(biāo)三角Bézier 曲面片與相鄰的一個三角Bézier曲面片進(jìn)行一階幾何連續(xù)拼接；然后，取第二個相鄰的三角 Bézier曲面片與目標(biāo)三角Bézier曲面片進(jìn)行一階幾何連續(xù)拼接，獲取約束幾何條件沖突的控 制點，計算該點的兩側(cè)平面交線，將控制點在交線上投影獲取投影點，由于該投影點滿足兩 側(cè)平面的共面條件，將該投影點作為三角Bézier曲面相應(yīng)的控制點，實現(xiàn)三個三角Bézier曲 面片的一階幾何連續(xù)拼接；最后，取第三個相鄰的三角Bézier曲面片與目標(biāo)三角Bézier曲面 片進(jìn)行一階幾何連續(xù)拼接，重新計算兩個約束幾何條件沖突的控制點，實現(xiàn)四個三角Bézier 曲面片的一階幾何連續(xù)拼接；5)根據(jù)離散層數(shù)N對五次三角Bézier曲面片進(jìn)行均勻離散， 得到產(chǎn)品光順的STL模型。

2.如權(quán)利要求1所述的基于三角Bézier曲面的產(chǎn)品STL模型的光順方法，其特征在于： 自適應(yīng)分簇方法具體是：設(shè)定夾角閾值σ，并以目標(biāo)三角面片為采樣三角面片，計算其他三 角面片的法向矢量與采樣三角面片法向矢量之間的夾角，將夾角小于閾值σ的三角面片與采 樣三角面片作為一簇，任取未分簇的三角面片作為采樣三角面片繼續(xù)分簇，直到所有三角面 片都添加到對應(yīng)的簇集中。

3.如權(quán)利要求1所述的基于三角Bézier曲面的產(chǎn)品STL模型的光順方法，其特征在于： 步驟2)中，計算精簡產(chǎn)品STL模型所有頂點的法向矢量方法具體是：對于指定的頂點P， 首先獲取精簡產(chǎn)品STL模型中以P為頂點的三角面片T₁，T₂，...，T_k，并獲取三角面片T₁，T₂，...， T_k的法向矢量n₁，n₂，...，n_k、面積S₁，S₂，...，S_k，采用公式計算頂點P的法向 矢量n_P。