逆向工程之曲面縫合研究

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蔡耀震(Yao-Zhen Cai) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

逆向工程之曲面縫合研究
(The research of surface matching in reverse engineering)

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摘要(中)

逆向工程(Reverse engineering)為一種由實物模型重建CAD模型的技術，一般是藉由接觸式或非接觸式三維量測機具量測物體表面，再經由一系列程序由點資料建構成曲面模型。由於物體幾何形狀變化極大，一般需提供多樣性的處理程序，以適合不同複雜度的應用需求。大部份的工件在量測時，無法一次量測整個物體，量測資料嵌合成曲面綴片之後，再進行曲面接合程序便成為一項不可避免的工作。曲面接合技術在逆向工程中為一相當重要的技術，大多數曲面重建中碰到的問題即是曲面接合不佳的問題。曲面接合技術便是將各曲面綴片連接在一起，並考慮接合處連續的情形，使其與原實物形狀一致或滿足整體CAD模型的合理性。
雖然現今各種CAD/CAM系統功能強大，擁有各種曲面接合的功能，但是應用於逆向工程中仍有不足之處，主要原因是經由正向工程所建構的曲面與經由逆向工程建構的曲面，在本質上即有不同，逆向工程建構的曲面變化較多元，因此需要更周延的曲面接合方法，以便能適合各種可能的情況發生。本研究的目的便是針對逆向工程的需求，發展曲面接合的方法，經由曲面嵌合程序建構之綴片曲面並未接合良好，需要經由本研究發展的技術接合成無縫、接合面平滑的曲面。
本研究針對曲面接合的問題探討以下數個情況：等控制點曲面縫合、不等控制點曲面縫合、不等邊界曲面縫合、多片曲面T型縫合、等，探討以上各種接合情況之理論與應用特性。

摘要(英)

The research of surface matching in reverse engineering

關鍵字(中)

★ 逆向工程
★ 曲面縫合

關鍵字(英)

★ reverse engineering
★ surface matching

論文目次

摘要 I
誌謝 IV
目錄 V
圖目錄 VIII
第一章　緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 4
1.3 研究目的與方法 6
1.4 論文架構 7
第二章　等控制點曲面縫合技術 8
2.1 前言 8
2.2 曲面連續的邊界條件 11
2.2.2 斜率連續 16
2.3 連續性分析 21
第三章　不等控制點曲面縫合技術 24
3.1 前言 24
3.2 插入及移除節點 25
3.2.1 前言 25
3.2.2 插入節點 25
3.2.3 移除節點 31
3.3 不等控制點的縫合方式 32
3.3.1 基本縫合步驟 32
3.3.2 特殊縫合步驟 33
3.3.3 小結 40
3.4 連續性分析 42
第四章　不等控制點曲面縫合之進階應用 44
4.1 前言 44
4.2 曲線分割 47
4.3 不等邊界的縫合方式 48
4.4 連續性分析 57
4.5 多片曲面T型縫合程序 59
4.5.1 對齊控制點 59
4.5.2 自動偵測 60
4.4.3 多片曲面T型縫合程序 63
4.4 連續性分析 68
第五章　曲面縫合技術之實例應用 70
5.1 前言 70
5.2 功能介紹 71
5.3 實例應用 74
5.3.1 範例一：鞋楦逆向CAD模型重建 74
5.3.2 範例二：高爾夫球桿頭上緣與側邊T型縫合範例 81
5.3.3 範例三：車燈薄殼的實體建構 84
5.4 功能比較 89
第六章　結論與未來展望 90
6.1 結論 90
6.2 未來展望 91
參考文獻 93

參考文獻

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指導教授

賴景義(Jing-Yi Lai)

審核日期

2002-7-18

推文