[發明專利]基于型面特征逼近的產品STL模型光順方法

無效

• 申請號: 201210394437.9
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN102938165A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 孫殿柱;王超;李聰;李延瑞
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明提供一種基于型面特征逼近的產品STL模型光順方法，屬于逆向工程技術領域。

背景技術

在產品逆向工程領域，產品STL模型通常用于表示散亂點云曲面拓撲重建的結果。由于環境振動、人為擾動及三維掃描設備自身精度缺陷等因素的影響，測量點云數據存在局部擾動和噪聲，由該類點云插值生成的產品STL模型光順性和精度較低。為提高曲面重建的精度，需對產品STL模型進行光順優化。

對現有技術檢索發現，神會存等在學術期刊《南京航空航天大學學報》2004，36(4)，P471-476上發表的論文“基于頂點分類的曲面三角網格模型自適應光順研究”中，根據網格單元與鄰域法矢求解網格頂點的法矢，將拉普拉斯光順矢量和該點法矢的加權合向量作為頂點調整方向，通過設定精度閾值，迭代調整網格頂點位置，該方法容易產生型面細節丟失的過度光順網格，保形性較差，且算法運行效率較低。

劉勝蘭等在學術期刊《計算機學報》2004，27(1)，P79-84上發表的論文“主曲率均勻的網格光順”中，通過構建網格曲面的局部二次參考曲面來估算網格頂點的主曲率值，采用加權平均思想求解頂點曲率值，根據曲率值和二次曲面方程調整網格頂點的位置，該方法構建的局部參考曲面之間缺乏連續性，導致整體光順效果較差。

綜上所述，現有的產品STL模型光順方法不能很好地實現產品STL模型的整體光順處理，并且難以有效保留曲面細節特征。

本發明兼顧產品STL模型整體光順和局部光順相協調的要求，提出一種基于型面特征逼近的產品STL模型整體光順方法，首先利用曲面保形精簡方法提取產品STL模型的型面特征網格，然后根據該型面特征構造G¹連續的三角Bézier分片曲面，將其作為產品STL模型的光順參考曲面，通過將產品STL模型頂點調整到參考曲面上，最終實現產品STL模型的光順處理。實驗證明該方法能夠對產品STL模型獲得理想的整體光順效果，并有效保留產品STL模型局部型面細節特征。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于型面特征逼近的產品STL模型光順方法，以有效提高產品STL模型精度和光順性。其技術方案為。

1、基于型面特征逼近的產品STL模型光順方法，其特征在于采用以下步驟：1）采用曲率變化聚類分簇的精簡方法對產品STL模型進行精簡，方法具體見孫殿柱等在學術期刊《西安交通大學學報》?2008，42(9)，P1179-1183上發表的論文“采用R*-tree的三角網格曲面非均勻精簡算法”?，然后將精簡后網格曲面作為產品STL模型的型面特征網格；2）將型面特征網格中的網格單元作為數據結點，建立型面特征網格三維R*樹索引結構；3）遍歷型面特征網格，對每個特征網格單元構建三角Bézier面片；4）將生成的三角Bézier面片逐個進行光滑拼接得到G¹連續的三角Bézier分片曲面，將其作為產品STL模型的光順參考曲面；5）將產品STL模型頂點調整到光順參考曲面上，實現產品STL模型的光順處理。