| 发明名称 | 实物表面样点α-shape曲面拓扑重建方法 | ||
| 摘要 | 本发明提供一种实物表面样点<i>α</i>-shape曲面拓扑重建方法，属于产品逆向工程领域，其特征在于：构建实物表面样点的Delaunay网格剖分并构建空间索引KD树；求解各面片对应<i>α</i>-shape尺度阈值区间，得到区间左端点的集合和右端点的集合；选择区间端点之和最小的面片作为初始面片；获取增益优化的曲面局部样本用于估计样点分布密度，根据样点分布密度进行<i>α</i>-shape尺度阈值自适应调整，然后进行Delaunay面片过滤，得到初始网格曲面；提取初始网格的外部网格面片得到二维流形网格。本发明方法使所得网格曲面基本不含孔洞和棱边凹痕，能更好保持棱边特征的形位精度，可减少初次过滤结果中的非流形面片，同时具有较高的重建效率。 | ||
| 申请公布号 | CN104821015A | 申请公布日期 | 2015.08.05 |
| 申请号 | CN201510276749.3 | 申请日期 | 2015.05.27 |
| 申请人 | 山东理工大学 | 发明人 | 孙殿柱;魏亮;李延瑞;薄志成 |
| 分类号 | G06T17/30(2006.01)I | 主分类号 | G06T17/30(2006.01)I |
| 代理机构 | 代理人 | ||
| 主权项 | 一种实物表面样点<i>α</i>‑shape曲面拓扑重建方法，其特征在于步骤依次为：(1) 对实物表面样点集合<i>P</i>，基于QuickHull算法构建<i>P</i>的Delaunay网格剖分，获取面片的集合<i>F</i>(<i>P</i>)；(2) 对点集<i>P</i>构建空间索引 KD树，以便于快速获取目标样点的<i>k</i>邻域点集作为实物表面相应位置的初始曲面局部样本；(3) 参照经典<i>α</i>‑shape算法，求解各面片<img file="555155dest_path_image001.GIF" wi="81" he="24" />对应<i>α</i>‑shape尺度阈值区间<img file="984999dest_path_image002.GIF" wi="65" he="26" />，得到尺度阈值区间左端点<img file="164308dest_path_image003.GIF" wi="19" he="21" />的集合<img file="439431dest_path_image004.GIF" wi="28" he="19" />和右端点<img file="20585dest_path_image005.GIF" wi="19" he="23" />的集合<img file="355752dest_path_image006.GIF" wi="28" he="19" />；(4) 选择区间端点之和<img file="22356dest_path_image007.GIF" wi="63" he="23" />最小的面片作为初始面片<i>T</i><sub>0</sub>，即<i>T</i><sub>0</sub>满足<img file="101171dest_path_image008.GIF" wi="204" he="25" />；(5)获取初始面片<i>T<sub>0</sub></i>之后，从<img file="536831dest_path_image004.GIF" wi="28" he="19" />中查询<img file="308478dest_path_image009.GIF" wi="33" he="25" />，从<img file="193870dest_path_image006.GIF" wi="28" he="20" />中查询<img file="76375dest_path_image010.GIF" wi="33" he="24" />，并根据如下计算<img file="366543dest_path_image011.GIF" wi="32" he="23" />的公式计算<img file="309091dest_path_image012.GIF" wi="36" he="25" />，<img file="684708dest_path_image013.GIF" wi="154" he="51" />其中，<img file="105325dest_path_image014.GIF" wi="105" he="33" />为<i>T</i>的三个顶点，<img file="577895dest_path_image015.GIF" wi="25" he="22" />为权系数，<img file="629028dest_path_image016.GIF" wi="31" he="21" />，<img file="554258dest_path_image017.GIF" wi="53" he="25" />且<img file="716249dest_path_image018.GIF" wi="73" he="52" />，<img file="777746dest_path_image019.GIF" wi="80" he="27" />为<img file="999780dest_path_image020.GIF" wi="28" he="20" />处的样点分布密度估计函数；(6) 获取增益优化的曲面局部样本，将优化后的样本用于估计样点分布密度，根据样点分布密度进行<i>α</i>‑shape尺度阈值自适应调整，然后进行Delaunay面片过滤，得到初始网格曲面<i>Q</i>；(7) 利用各样点处曲面局部样本估计样点法矢量，计算各面片法矢量并使其一致化，最后提取初始网格<i>Q</i>的外部网格面片得到二维流形网格。 | ||
| 地址 | 255086 山东省淄博市高新技术开发区高创园A座313室 | ||