三角網格資料之邊界辨識與區域分割研究

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黃家慷(Chia-Kang Huang) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

三角網格資料之邊界辨識與區域分割研究
(On the Development of Boundary Representation and Mesh Segmentation for Triangular Meshes)

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摘要(中)

逆向工程是ㄧ種由實體模型的三維量測資料重建CAD模型的技術。通常逆向建構CAD模型需要經過多個不同的程序處理，但首先最重要的仍是網格區域分割的問題。所謂網格區域分割是指將網格模型剖分成多個不同的區域，使得每個獨立區域都適合用單一曲面加以描述的工作。本研究針對三角網格資料提出一套網格區域分割之程序，該程序除了對網格雜訊的強健性有所提升外，並且能縮短網格分割在逆向工程中的時程。
關於程序中所用的演算法包括三個部分：曲率計算、特徵萃取以及網格細線化。透過上述演算法之處理，只要網格模型一旦被分解為數個較小的子區域，在後續的逆向建構中，此一由數個平滑的網格區域所組成之結構即能作為曲面嵌合時的依據。

摘要(英)

Reverse engineering is a technique to reconstruct the CAD model from the three-dimensional measurement points of a physical object. There are many steps for building a CAD model. One of the important steps is segmentation. The goal for segmentation is to separate meshes into smaller regions, where each can be approximated by a single surface. In this study, a triangle mesh segmentation procedure which can eliminate the effect of noise on the meshes is proposed.
Three key algorithmic components are presented in more detail: curvature calculation, feature extraction, and mesh skeletonizing. As long as the mesh model is decomposed into small subregions by these algorithms, each subregion of meshes is essentially smooth enough to be used for the reconstruction of the surface model in reverse engineering.

關鍵字(中)

★ 逆向工程
★ 網格分割
★ 特徵萃取

關鍵字(英)

★ feature extraction
★ segmentation
★ reverse engineering

論文目次

摘要 I
ABSTRACT II
目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VII
第一章緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究目的與方法 5
1.4 論文架構 8
第二章網格模型曲率計算 10
2.1 前言 10
2.2 曲面方程式與局部座標設定 10
2.3 法向量計算與最小平方法 13
2.4 網格曲率計算 17
2.5 曲面曲率性質 20
2.6 曲率計算流程 22
第三章網格幾何邊界辨識 27
3.1 前言 27
3.2 邊界辨識方法整合 29
3.3 網格模型曲率分佈 32
3.4 網格局部形狀分析 37
3.5 特徵區域最佳化 44
第四章邊界表示與區域分割 48
4.1 前言 48
4.2 翼邊結構 48
4.3 網格細線化 52
4.4 多邊形線修整 59
4.5 網格區域分割 62
第五章網格資料實例應用 66
5.1 前言 66
5.2 程式功能介紹 66
5.3 實例測試 68
5.3.1 傳統工程物件 68
5.3.2 自由曲面物件 73
5.4 分析探討 79
第六章結論與未來展望 82
6.1 結論 82
6.2 未來展望 83
參考文獻 84

參考文獻

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[15] 張義宏, “光學掃描量測資料之二次曲面特徵分離”, 國立中央大學機械工程研究所碩士論文, 2006.

指導教授

賴景義(Jiing-Yih Lai)

審核日期

2008-7-9

推文