反求工程与建模PDF电子书下载

第1章 反求工程理论基础 1

1.1反求工程的内涵 1

1.2反求工程建模的基本步骤 3

1.3点云处理的数学方法 6

1.3.1基于网格和基于点的表达方法 7

1.3.2基于点的表面几何表达 8

1.3.3基于点的数据处理 13

1.3.4基于点的曲面重建 16

1.3.5基于点的模型绘制 17

1.3.6基于点的加工轨迹生成 18

1.4反求工程的应用展望 19

参考文献 20

第2章 曲面表达 21

2.1 CAD系统几何造型技术 21

2.1.1三维物体的几何表示 21

2.1.2三维立体造型最常用的表示方法 22

2.1.3正则集和正则集运算 24

2.2 BREP和CSG实体表达法 25

2.2.1 AP203扩展边界表达法 25

2.2.2 CSG表达法 28

2.3实体和曲面 28

2.3.1实体 28

2.3.2曲面 29

2.4基于点云的优化子采样曲面表示研究 29

2.4.1相关定义 30

2.4.2算法描述 31

2.4.3生成油彩 32

2.4.4选择能覆盖整个表面S的子集 34

2.4.5油彩整体松弛 35

参考文献 40

第3章 支持向量机方法 41

3.1统计学习理论基础 41

3.1.1一致性概念与函数集VC维 41

3.1.2四种重要的归纳原则 43

3.1.3模式识别与回归估计 47

3.1.4函数集的熵与推广能力的界 48

3.2支持向量机基础及其优缺点分析 51

3.2.1最优分类超平面 51

3.2.2支持向量分类机 52

3.2.3支持向量回归机 54

3.2.4支持向量方法的优缺点分析 56

3.3基于SVM的优化子采样曲面表示研究 57

3.3.1贪婪算法原理 58

3.3.2求解曲面轮廓 58

3.3.3曲面拟合研究 60

3.3.4曲面表示研究 61

3.4对比实验与结果分析 63

3.4.1不同方法横向比较 63

3.4.2不同核函数纵向比较 65

参考文献 67

第4章 点云空洞修复技术 68

4.1点云捕获 68

4.1.1点云分类 70

4.1.2点云噪声 72

4.2点云边界提取 73

4.2.1单个边界点的判定 73

4.2.2等价类的划分与边界追踪 79

4.3基于SVF的修补技术研究 80

4.3.1空洞边界的确定 82

4.3.2提取特征 83

4.3.3构建回归曲线求解色彩值 84

4.3.4基于核的回归学习机 86

4.3.5修补实例 87

4.4基于核分类机器的图像修补 93

4.4.1基于核的模式识别机器 94

4.4.2样本集的构建 95

4.4.3特征提取 96

4.4.4完成首次修补 97

4.4.5最后的细补 97

4.4.6对比实验 98

参考文献 99

第5章 点云结构拓扑与建模技术 100

5.1一种节省内存的点云K最近邻算法 100

5.1.1经典KD树实现与K最近邻问题定义 101

5.1.2改进的KD树与K最近邻查询问题的实现 101

5.1.3算法验证与比较 104

5.2基于STEP的CAD到CSG几何模型的自动转换 105

5.2.1 STEP格式半空间描述转换算法 106

5.2.2半空间数据提取 107

5.2.3 BREP到CSG几何模型的自动转换 109

5.2.4 CSG到MCNP几何模型的自动转换 111

5.2.5基于UG到MCNP几何模型的自动转换 113

5.2.6 MCNP可视化建模与计算平台的设计与实现 116

5.3基于支持向量机的残缺区域修复 118

5.3.1基于支持向量回归的曲面拟合 118

5.3.2核函数的选择 120

5.3.3训练数据的获取与重采样位置的确定 120

5.4 SVR算法的效率问题与改进 122

5.4.1硬间隔支持向量数据描述 122

5.4.2将核函数作为MEB处理 123

5.4.3将支持向量回归问题作为MEB处理 123

5.4.4改进的SVR算法 124

5.5基于残缺区域的重采样 124

5.6算法验证与分析 124

参考文献 126

第6章 基于纹理的点云建模技术 127

6.1小波变换与加窗傅里叶变换 129

6.2再生核Hilbert空间 132

6.3连续小波变换与离散小波变换 132

6.4一种小波核的构建与证明 135

6.4.1满足Mercer条件的证明 135

6.4.2在Hilbert空间满足再生性的证明 137

6.5小波核机器的构建 138

6.6基于纹理的点云建模 140

6.6.1用强特征构建轮廓 140

6.6.2用回归曲线构建封闭区域 143

6.6.3用弱特征构建区域纹理 143

6.6.4对比实验 145

6.7建模实例 146

6.7.1电机点云建模 146

6.7.2发动机连接件表面重建 149

6.7.3马模型点云建模 151

参考文献 153

第7章 基于切片的曲面重构技术 154

7.1基于空间分割的局部KD树动态构建算法 154

7.1.1经典KD树实现与K最近邻问题定义 155

7.1.2改进的KD树与K最近邻查询问题的实现 155

7.1.3算法验证与比较 158

7.2基于SVM的切片与曲面重构 159

7.2.1点云切片分割 162

7.2.2基于SVM的曲面拟合 162

7.2.3参数及核函数的选择 163

7.2.4基于SVM的点云模型识别 165

7.2.5支持向量的迭代过程 167

7.3曲面重构系统软件实现 169

7.3.1系统架构与主要功能模块 169

7.3.2渲染子系统 170

7.3.3渲染数据源：几何实体定义与算法实现 170

7.3.4软件系统功能 171

7.3.5系统运行界面 172

参考文献 174