第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 反求工程的应用 3
1.3 反求工程中的数据采集技术 5
1.4 反求工程中的模型重建 10
第二章 海量测量数据的简化技术 16
2.1 海量数据的空间划分 16
2.2 散乱测点间邻接关系的建立 17
2.3 按给定数据点个数简化 20
2.4 按给定数据点间的距离简化 21
2.5 按给定的法向精度简化 22
2.6 应用实例 24
2.7 本章小结 27
第三章 三角网格模型重建算法 28
3.1 引言 28
3.3 三角网格模型的描述 30
3.2 相关定义 30
3.4 算法描述 32
3.5 空间划分与K-邻近的计算 33
3.6 切平面计算 33
3.7 切平面法矢方向调整 34
3.7.1 问题的提出 34
3.7.2 算法描述 35
3.8 有向距离场函数的定义 39
3.9.1 步进立方体算法 40
3.9 三角网格面的生成 40
3.9.2 MC算法存在的问题及改进措施 43
3.9.3 三角网格面的生成 46
3.10 算法讨论 47
3.10.1 关于ρ-密度 47
3.10.2 关于K-近邻 48
3.10.3 关于算法复杂性 48
3.11 应用实例 49
3.12 重建模型的误差分析 54
3.12.1 算法基本思想 55
3.12.2 测量点到三角片间的距离计算 56
3.12.3 误差分析结果的显示 57
3.12.4 误差分析实例 59
3.13 三角网格模型重建在快速原型制造和数控加工中的应用 60
3.14 本章小结 62
第四章 三角网格模型优化调整与孔洞修补技术 65
4.1 三角网格模型的优化调整 65
4.2 三角网格模型简化算法 68
4.2.1 算法基本原理 69
4.2.2 顶点对合并的权值计算 70
4.2.3 顶点移动策略 73
4.2.4 顶点对合并操作的合法性检查 74
4.2.5 算法总结 75
4.3 三角网格模型简化的进一步推广 76
4.3.1 带属性的三角网格模型简化算法 76
4.3.2 多分辨网格模型生成 80
4.4 三角网格模型的孔洞修补 82
4.5 本章小结 85
第五章 三角网格模型微分几何特性估算与光顺 88
5.1 三角网格模型的微分几何特性估算 88
5.1.1 曲率估算的相关研究工作 88
5.1.2 网格顶点处的局部二次曲面表示 89
5.1.3 曲率计算 92
5.2 曲率显示 94
5.2.1 曲率的线性插值显示 94
5.2.2 曲率的分组显示 95
5.3 曲率估算应用实例 96
5.4 三角网格模型光顺算法研究 100
5.4.1 三角网格模型光顺算法的相关研究工作 100
5.4.2 几种典型光顺算法介绍 102
5.5 主曲率均匀的网格光顺 105
5.5.1 主曲率均匀的光顺原理 105
5.5.2 局部光顺 108
5.6 光顺算法应用实例 110
5.7 本章小结 114
5.8 附录 115
第六章 三角网格模型的数据分块技术 119
6.1 引言 119
6.2 三角网格模型的特征线自动提取 121
6.2.1 三角网格曲面上特征点的确定 121
6.2.2 特征线的连接 122
6.2.3 特征线提取应用实例 123
6.3 基于面的数据分块方法研究 124
6.3.1 曲面分类理论 124
6.3.2 三角片类型标示 126
6.3.3 区域生长 127
6.3.4 块优化 130
6.4 应用实例 132
6.5 本章小结 137
第七章 基于三角网格模型的四边域结构建立 140
7.1 引言 140
7.2 基于主动轮廓模型的特征线优化 142
7.2.1 问题的提出 142
7.2.2 主动轮廓模型 143
7.2.3 初始轮廓线确定 145
7.2.4 Snake的能量方程 147
7.2.5 特征线优化 150
7.2.6 特征线优化应用实例 152
7.3 基于数据分块的N边界区域生成 158
7.3.1 N边界区域数据结构定义 158
7.3.2 分块结构向N边界区域结构的转换 160
7.4 四边界区域交互生成 161
7.5 本章小结 167
第八章 基于三角网格模型的分片光滑B样条曲面重建 171
8.1 引言 171
8.2.1 初始均匀栅格采样 172
8.2 基于矩形域的重新采样和参数化 172
8.2.2 均匀采样的优化和参数化 176
8.3 光滑分片B样条曲面重建 178
8.3.1 B样条曲线曲面基本理论 178
8.3.2 B样条曲面重建基本理论 179
8.3.3 用两阶段曲线法重建双三次B样条曲面 181
8.4 应用实例 183
8.5 本章小结 185
9.1 两相邻B样条曲面片间的C2连续混合 188
第九章 基于三角网格模型的C2连续B样条曲面重建 188
9.1.1 基本原理 189
9.1.2 扩展初始B样条曲面片 192
9.1.3 裁剪新拟合曲面片 195
9.1.4 混合参数域的参数转换 195
9.1.5 相邻曲面片边界处的混合 201
9.2 多曲面交汇处的混合 206
9.2.2 交汇混合片的定义 207
9.2.1 三边贝齐尔曲面片简介 207
9.2.3 多曲面交汇处C2连续性分析 208
9.2.4 交汇混合函数的分析和计算 210
9.2.5 交汇混合参数域任一点计算的算法流程 215
9.3 应用实例 216
9.4 本章小结 219
第十章 曲面品质检查分析 221
10.1 相关研究工作 221
10.2 高光线检查方法简介 223
10.2.1 高光线定义 223
10.2.2 高光线性质 226
10.2.3 光线模型与光柱模型中高光线的生成原理 227
10.3 光片模型 229
10.3.1 基本原理 229
10.3.2 求取光片模型的高光线 232
10.4 应用实例 239
10.5 本章小结 241