逆向工程中的NURBS曲面重构研究

【作者】 许晓兰；

【导师】 李东波；

【作者基本信息】 南京理工大学 ， 机械制造及其自动化， 2003， 硕士

【摘要】 NURBS曲面重构是逆向工程的关键技术。然而，已有的NURBS曲面重构研究都希望建立一种可以适用于所有类型数据点的方法，这样往往孤立了曲面造型方法与数据点特征之间的关系，不仅加重了数据前期处理的负荷，而且可能丢失相关的特征信息。本论文提出并实现了一种利用数据点特征的NURBS曲面重构方法。 针对目前在数据获取中广泛使用的三坐标测量机所测得的数据点的特点，本文提出了建立散乱点的拓扑信息的方法，简化了繁琐的数据前期处理工作。 在曲面重构方法上，本文实现了NURBS曲面插值方法。在插值过程中，针对测量数据点的分布不均匀性，通过累积弦长法构造非均匀节点矢量，保证了曲面的插值精度。 由于在曲面插值过程中，需要进行B样条基函数的求值，运算量庞大。本文提出并实现了B样条求值的快速算法，通过利用临时多项式存储中间结果替代递归调用，使得运算效率得到很大的提高。 在数据传输中，本文引入IGES标准作为输入输出的中性文件格式，并根据数据的传输需求构造了IGES读写引擎。在软件的实现中采用了COM组件技术，保证了代码的可重用性。更多还原

【Abstract】 Many existing surface reconstruction methods usually separate surface modeling from the characteristics of data points, which not only increases the burden of pre-processing, but also lead to potential loss of important features of the model. This paper puts forward a reconstruct method accordingly based on different features of data set.For the data set that carries scanning curves information (such as from CMM), a method is implemented to establishing the topological relations among the points, simplifying the complex pre-processing task - data processing.During surface construction, an algorithm of surface interpolation is achieved. The knots vectors are established, via Accumulative Chord Length method. So the precise surface can be attained.Fast B-spline evaluation algorithm is designed. By performing symbolic manipulation based on the iterative functions, we first express a B-spline basis function as piecewise polynomials through coefficient calculation. In such a way, the final evaluations become evaluations on polynomials, which requires much less computer time.IGES criterion is used for data exchange. IGES reading and writing engine is designed. COM technology is used for software reusing.更多还原