逆向工程中的点云采样算法研究
2012-08-14林秀芳
电子设计工程 2012年11期
林秀芳
(福建农林大学 金山学院,福建 福州 350002)
作为产品设计制造的一种手段,在20世纪90年代初,逆向工程技术开始引起了各国工业界的高度重视。逆向工程,又称反求工程(Reverse Engineering),是将已有产品模型或实物模型转化为工程设计模型和概念模型,再在此基础上对已有产品进行再设计和制造。逆向工程的体系结构由数据获取、数据处理、曲面建模以及基于CAD模型的再设计和产品制造组成[1]。
测量数据点云一般密度很大,所构造的三角面片模型容量过于巨大,因此存储、处理或显示都将消耗大量的时间和计算机资源。另外,用于误差评价时,点云也不能过密,否则计算量会更大,将消耗大量的时间。因此,在逆向工程中测量数据的精简是数据处理的重要工作之一,而点云采样是数据精简的一个重要方法。
激光扫描仪获取的扫描线数据排列密集,没有明显的拓扑关系,为了满足CAD建模软件的要求,应生成矩形拓扑网格形式的数据。矩形拓扑网格点应随着曲面曲率变化而变化,曲率越大部分,采样点应当越密集,曲率小的部分,采样点应当稀疏。Pahk[2]初步探讨了在模具型面上随曲率变化的采样的问题。Li[3]提出了依据曲率测度的采样网格产生方法,该方法能自组织地形成拓扑网格,但没有研究逆向工程中,在给定曲面建模逼近精度的条件下,如何选取采样点的问题。文献[4]中探讨了随曲率变化的采样布点,但没有涉及如何在给定采样精度下选取最少的采样点。……
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