3D打印逆向建模技术及应用PDF电子书下载

第1章 逆向建模概述 1

1.1 3D打印与逆向建模 2

1.1.1 3D打印技术 2

1.1.2 逆向建模技术 3

1.2 逆向建模技术分类 3

1.2.1 工程图样反求 3

1.2.2 断层三维重建 4

1.2.3 立体视觉三维重建 4

1.2.4 3D扫描重建 5

1.3 点云处理技术 6

思考题 6

参考文献 6

第2章 基于工程图样的三维重建 8

2.1 二维图样及其处理 9

2.1.1 机械零件的表示方法 10

2.1.2 二维样图的数据处理 12

2.2 二维样图的三维重建 23

2.2.1 面向实体的重建方法 24

2.2.2 面向线框的重建方法 33

2.3 用于三维制造的三维模型文件 41

2.3.1 常见的三维图形软件 42

2.3.2 从工程图样重建三维模型实例 46

思考题 50

参考文献 51

第3章 断层成像技术 53

3.1 断层成像过程分类 53

3.1.1 合成断层成像 53

3.1.2 逐点扫描断层成像 59

3.2 断层成像模式 59

3.2.1 X射线断层成像 59

3.2.2 CT实际用例 66

3.2.3 超声断层成像 72

3.2.4 光学相干层析成像 75

3.3 其他断层成像技术 79

思考题 79

参考文献 80

第4章 立体视觉三维重建 82

4.1 摄像机标定 82

4.1.1 理想成像模型 83

4.1.2 标定流程 91

4.2 立体匹配 92

4.2.1 区域匹配 93

4.2.2 特征匹配 93

4.2.3 相位匹配 93

4.2.4 立体匹配基本约束 94

4.2.5 相似性度量 98

4.3 单目视觉三维重建 99

4.3.1 明暗度法 100

4.3.2 运动法 101

4.4 双目视觉三维重建 102

4.5 多目视觉三维重建 103

思考题 104

参考文献 104

第5章 激光三维扫描系统 105

5.1 测距原理 106

5.1.1 飞行时间法 106

5.1.2 三角测量法 109

5.1.3 干涉法 111

5.2 激光扫描技术与目标表面架构形成 113

5.3 激光扫描测量平台 115

5.3.1 机载型激光扫描系统 115

5.3.2 车载激光扫描系统 117

5.3.3 地面激光扫描系统 118

5.4 常用激光扫描仪介绍 119

5.4.1 RIEGL VZ-400三维激光扫描系统 120

5.4.2 Maptek I-Site8810三维激光扫描系统 120

5.5 3D CaMega光学三维扫描系统实例 121

5.5.1 3D CaMega光学三维扫描系统介绍 121

5.5.2 扫描系统构建 123

5.5.3 三维测量前的准备工作 131

5.5.4 三维图像获取和后处理 133

思考题 139

参考文献 140

第6章 三维点云数据处理 141

6.1 点云数据介绍 141

6.1.1 表面扫描点云 142

6.1.2 CT扫描点云 142

6.2 Geomagic Studio软件介绍 143

6.2.1 Geomagic Studio软件简介及特点 144

6.2.2 Geomagic Studio软件工作界面 144

6.2.3 Geomagic Studio软件工作流程 145

6.3 Geomagic Studio基本操作 146

6.3.1 三维扫描数据读取 146

6.3.2 三维扫描数据视图控制 146

6.3.3 三维扫描数据选择方式 147

6.4 Geomagic Studio点云数据处理 149

6.4.1 单视角三维扫描数据编辑 149

6.4.2 多视角三维扫描数据拼接 152

6.4.3 三维点云数据封装 154

6.5 Geomagic Studio网格化数据处理 155

6.5.1 简化三角网格 155

6.5.2 松弛 157

6.5.3 填充孔 158

6.5.4 去除特征 160

6.5.5 导出stl文件 161

6.6 PCL点云处理 162

6.6.1 PCL介绍 162

6.6.2 PCL安装 163

6.6.3 PCL参数设置 169

6.6.4 PCL使用 173

思考题 182

参考文献 183

第7章 三维可视化、建模与实例 184

7.1 背景介绍 184

7.2 三维表面模型绘制技术 185

7.2.1 Marching Cubes算法 185

7.2.2 面绘制的VTK实现 196

7.2.3 等值面算法的共同特点 199

7.3 OCT三维体绘制技术 200

7.3.1 体绘制技术简介 200

7.3.2 光学模型 200

7.3.3 体绘制典型算法 203

7.3.4 传递函数 204

7.3.5 体绘制实现 209

7.4 VS220立体视觉建模 216

7.4.1 MV-VS220双目立体视觉测量系统 216

7.4.2 摄像机标定 217

7.4.3 摄像机标定精度的主要影响因素 225

7.5 Artec激光扫描三维建模 226

7.5.1 Artec Eva三维扫描系统简介 227

7.5.2 Artec Eva扫描仪特点 227

7.5.3 Artec Eva扫描仪扫描实例 228

思考题 236

参考文献 236