多面幾何模型之比對分析研究

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姓名

曾仁棟(Jen-Tung Tseng) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

多面幾何模型之比對分析研究

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摘要(中)

電腦輔助設計與製造(CAD/CAM)技術經過多年的發展已經非常的普遍，但是隨著幾何模型資料量的快速累積，若缺乏有效率的幾何模型比對方法配合，對於累積的幾何模型設計資料提供後續的查詢或取出，將影響整個自動化的推動。雖然運用群組技術(Group Technology)來執行設計產品之模型或加工製程資訊的分類與取出查詢技術已經發展多年，但是僅藉由編碼的方式實在無法描述產品的具體外形，達到精確資料搜尋的效果，因此一套可以進行三維幾何模型比對辨識的方法是需要的。
三維幾何模型之比對由於幾何資料結構的複雜性，發展通用之模型搜尋比對法相當困難。目前STL之模型檔案格式已普遍被使用於逆向工程之資料交換，且STL格式基本上為多面網格模型，可直接支援顯示所需，因此本論文以STL資料格式所描述之物體為對象，利用主軸分析與ICP演算法發展可進行特徵辨識以及兩物體之最佳對準(Registration)與比對(Matching)技術。
本研究以 Visual C++ 發展程式，並結合VTK（The Visualization Toolkit）圖形處理類別函式庫來進行系統整合。

關鍵字(中)

★ 比對
★ 多面幾何模型
★ 對準
★ 相似性

關鍵字(英)

論文目次

摘要..................................................I
致謝.................................................II
目錄................................................III
圖索引.................................................VI
表索引.................................................IX
第一章緒論...............................................1
1.1 前言................................................1
1.2 研究目的............................................3
1.3 研究方法............................................4
1.4 文獻回顧............................................5
1.5 論文結構............................................8
第二章三維模型資料結構與比對概念.........................9
2.1資料結構種類.........................................9
2.1.1 線框模型.........................................9
2.1.2 表面模型........................................10
2.1.3 實體模型........................................10
2.2 STL檔案格式........................................14
2.3 座標系統轉換.......................................16
2.3.1 座標系統平移....................................17
2.3.2 座標系統旋轉....................................18
2.3.3 齊次式座標系統轉換..............................19
2.2 模型比對概念.......................................21
第三章 3D幾何模型之基本對齊..............................25
3.1 基本對齊之原理與策略...............................25
3.2 動量矩陣...........................................28
3.2.1二維幾何圖形面積.................................29
3.2.2三維幾何模型體積.................................30
3.2.3動量計算.........................................32
3.3 三維幾何模型之主軸對齊.............................32
第四章校準與相似度評估..................................37
4.1 校準策略...........................................37
4.2 ICP演算法之原理與步驟..............................39
4.3 相似度評估 .......................................47
4.3.1相似度評估函數...................................49
4.3.2相似度量化.......................................50
第五章應用實例與結果....................................53
5.1 系統簡介與流程.....................................53
5.2 應用實例一.........................................55
5.3 應用實例二.........................................68
5.4 應用實例三.........................................76
第六章結論與未來展望....................................89
6.1結論................................................89
6.2未來展望............................................89
參考文獻.................................................91

參考文獻

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中央大學機械研究所碩士論文
[25] http://amp.ece.cmu.edu/projects/3DModelRetrieval/

指導教授

莊漢東(Han-tung Chuang)

審核日期

2005-7-12

推文