STL面片邻接拓扑关系重构及其应用

STL文件描述的是一种离散的实体表面三角面片模型,在实际处理中一般需要重新构造其邻接拓扑关系(包括面片的邻接面、顶点的邻接面、邻接顶点等关系)。而剔除STL面片数据中的冗余顶点是重构的关键,该算法已经成功应用于三维真实感注塑模流动模拟软件的3D图形处理。

基于STL文件格式的实体分割算法研究与实现

针对快速成型机成型空间限制了所能制造零件规模的实际问题 ,提出了一种基于STL文件格式的实体直接分割法 .阐述了基于STL文件格式的实体分割及其相关处理的原理 ,设计了直接分割算法 ,并给出了软件的实现方法 ,使得快速成型系统可以对大型实体进行分步制造 ,扩大了自由制造的适应性 ,改进了快速成型技术的加工工艺 ,提高了制造效率 .

一种新的STL数据压缩存储格式

针对 STL文件冗余过多 ,不便于文件传输的缺陷 ,提出一种新的STL数据文件存储格式——压缩 STL数据格式。这种格式顶点按 z、y、x方向进行排序 ,按顺序存储各点的坐标 ,接着按右手规则建立三角形面对点的索引 ,依次保存每个面的索引信息 ,完整地保留了 STL文件的全部信息 ,同时尽可能地减少数据冗余 ,使压缩 STL文件的尺寸大约为原二进制格式文件的 1 /3～ 1 /2 ,非常有利于网络制造过程的文件传输。此外由于数据已经排序 ,数据处理时间大大缩短。

STL格式文件的快速拓扑重建算法

针对立体光刻(STL)文件所表示的图形要素之间缺乏必要的拓扑关系,对STL格式文件进行分析和读取,以哈希表作为查找表快速建立三维模型各要素间的拓扑关系,建立能表示要素关系的点表和面表,利用基于哈希表的拓扑重建算法实现了拓扑结构的快速建立,算法时间复杂度仅为O(n),空间复杂度为O(3n+(4+m)f+m)。最后,列举5个实例进行验证测试,实验结果显示,与直接算法和红黑树法相比,所提出的算法用时更少,在普通计算机上重建含有65万个三角面片模型的拓扑结构只需2.3 s。

三角网格文件OFF的格式分析及OFF到STL的转化

OFF文件格式是一种用三角网格描述三维模型的常用格式之一,对OFF文件格式的详细分析研究是读取、显示及操作OFF文件的前提条件.针对目前OFF文件的简单分析及处理没有形成一定系统的规范和思路这一问题.以Visual C++6.0为开发平台;以MFC为基础进行可视化界面设计;利用C++语言的标准IO库实现对OFF文件进行读取和写入操作;应用Open GL编程技术实现对OFF文件的显示;建立OFF文件的读取和显示系统,通过实验验证读取和显示效果,并利用格式转化算法完成OFF文件到STL文件的转换.

激光快速成型技术中STL文件的数据处理

针对SLS快速成型中要对STL文件数据进行处理 ,使之转化为能被成型系统使用的数据 ,介绍了将STL文件中的数据转化为成型系统可使用数据的简便而又有效的算法 ,其中包括分层处理、激光扫描点确定等。

三维CAD实体文件转化STL文件格式精度研究

阐述了STL文件格式的基础知识,采用Pro/E软件,以典型壶类零件为例进行STL文件格式的转换,通过设置不同数值的参数进行精度对比,研究影响STL精度的关键数值。对比分析表明,弦高和步长参数是决定STL精度的关键参数。

STL到VRML格式转化工具的研究和实现

通过对STL格式和VRML语法规范的分析和研究,提出并实现了一个STL格式转化为VRML格式的转化工具,用VisualC++6.0作为系统开发平台,用目前通用的3D图形API标准OpenGL实现三维模型的真实感显示和动态预览。该转化工具实现了STL文件在Internet环境下产品信息共享和可视化的目的。

基于STL格式三维医学模型的可视化研究

目的把STL文件格式应用到医学模型的存储,通过设定三维医学模型的不同部分的颜色以提升模型的三维可视化效果。方法针对STL文件格式表示人体解剖模型色彩单一的问题,对STL文件内容进行了修改:在三角形几何位置信息中加入了颜色信息,通过颜色信息来区分人体解剖模型不同组成部分之间的关系。在三维医学模型不同组成部分边界划分过程中,通过建立二维屏幕坐标与三维模型坐标之间的关系,把屏幕上划分的边界映射到三维模型上,并应用连接算法保证三维边界的封闭性,最后采用类种子填充算法,实现边界内区域的颜色填充。结果通过颜色区分后的医学模型能够更准确地描述模型的不同组成部分,有更好的三维可视化效果。结论边界划分与区域填充算法能够很好地实现三维模型的区域着色,经过改进后的STL文件能够有效地存储彩色的三维医学模型。

基于STL文件的阶梯剖分算法研究

针对制件规模受快速成形机工作空间限制及后处理时拼合精度难以保证的实际问题 ,提出了一种基于STL格式文件的阶梯剖分算法 .介绍了阶梯剖分的原理 ,详细阐述了剖分的具体步骤及算法 ,对可能出现的极限情况进行分类讨论 .利用该套算法 ,可以在保证拼合精度的前提下解决快速成形系统对大型实体进行分割制造问题 ,扩大了制造的适应性 。

基于STL模型处理的飞机燃油质量特性计算

飞机燃油系统是飞机不可或缺的系统,燃油量占据了飞机近50%的重量和机翼翼盒80%多的空间,而且现代飞机愈加依赖燃油质量特性来调整重心,机电系统必须基于实时的燃油量状态和系统状态的精确获取,因此现代先进飞机复杂燃油箱中的燃油量测量和燃油质量特性计算成为燃油系统最为关注的基本问题。本文给出了以STL模型为基础的飞机燃油箱燃油量、燃油质量特性计算的主要实现方法和优点。

基于STL文件和3DS文件的几何模型重建方法研究

针对目前复杂几何模型在三维仿真中建模困难的现实,提出一种三维重建方法。本文采用Visual C++编程语言,对几何模型的STL和3DS两种格式的数据文件设计相应的读取程序;以OpenGL图形接口为基础设计几何模型绘制程序,实现三维几何模型的重建。

基于B-Rep实体模型的IGES转换为STL

提出一种将IGES文件格式转换成STL文件格式的算法.根据IGES文件内容重构几何实体信息及其拓扑关系;将几何实体的三维曲面贴合为二维平面,并将曲面上的轮廓边界转换到平面上,在二维空间中根据封闭轮廓边界裁剪曲面;根据曲面上保留的特征点及轮廓边界上的顶点信息对面进行符合STL模型一致性规则的三角剖分,生成合法的STL文件.该算法的核心是保证面与面接合处的三角化的正确性.最后介绍了该算法的转换实例.

基于STL文件格式的线框模型算法的研究与实现

介绍了基于 STL文件格式的线框模型算法 ,该算法是通过寻找 STL文件每个平面的轮廓环设计的 ,同时给出了一个该算法在基于

支持STL数据源的网格曲面动态空间索引

针对STL文件格式存在网格顶点数据冗余以及缺乏面片邻接信息等缺陷,提出一种基于多维动态空间索引的显式曲面拓扑重建算法,在消除网格顶点数据复本的过程中逐步构建网格曲面顶点的KD树,通过该索引提高顶点数据复本消除效率,并基于KD树叶节点层数据存储的开放性融入半边数据结构,实现曲面拓扑结构的快速重建。最后,对6个不同规模的数据模型进行实验:与采用R*-Tree、数组、散列表作为索引等方法相比,所提出的KD树与半边结构融合的动态空间索引在处理近百万面片的数据文件时,去除冗余顶点用时11.93 s,拓扑重建仅仅需要2.87 s,大大减少了冗余顶点的去除时间和拓扑重建时间,并且有效支持网格曲面拓扑邻域信息的快速查询,查询时间在1 ms之内,远小于对比算法所用时间。实验结果表明:所提算法能够提高网格曲面冗余顶点去除效率和拓扑重建效率,实现网格曲面拓扑邻域信息的快速查询。

快速原型制造中实体信息描述与容错切片

从数学上说明了用 STL文件数据格式可以保证快速成形技术的通用性 ,以及如何重建和显化物体表面的拓扑信息 ;引进容错技术 ,对有错的STL文件直接切片。

铸造数值模拟中直角六面体网格全自动剖分技术

以基于工作站环境的大型造型软件包中常见的ＳＴＬ格式为造型文件格式，详细介绍了直角六面体网格的剖分技术，在处理奇异点方面，提出了避开的方法，使程序简单，且不降低精度。文中的网格剖分技术使网格剖分变成重复求解简单二元一次方程及简单排序问题。

三维人体数据处理及真实感显示技术

分析了德国Tecmath公司的VITUS激光三维人体扫描仪生成的STL格式的三维人体模型文件的数据格式,针对STL文件格式体积庞大、读取速度低下的弊端,提出了利用文档串行化技术和动态数组技术读取和保存STL文档中有效信息的方法,经实际编程检验,文件体积和读取速度都得到了极大的改善.文中还以OpenGL作为三维显示接口,来解决三维人体数据的可视化问题,从而使三维人体扫描仪获得的数据可以脱离扫描仪在其它的环境下进行显示与处理,为其数据的进一步处理与深层次开发打下了基础.

牙颌模型区域标记分割算法

牙颌隐形矫治中要求对STL格式牙颌模型边界进行准确、高效地分割。针对这一要求,本文对传统的交互标记分割算法进行了改进:由单面片输入改为区域选择,用相邻两面片的弯曲程度函数作为对应的高度场函数,由排序进栈优化为直接插入队列。该算法实现了目标牙齿的快速、自动分割。结果表明,改进算法分割的牙冠更完整,效率更高,能够满足矫治要求。

利用LOM技术快速制造大尺寸零件及薄壁零件

提出采用软件的方法对零件进行剖分以改进 LOM技术的加工工艺 ,从而实现大尺寸零件及薄壁零件的制造 ,同时达到提高 LOM薄壁制件的性能、节省制造时间的目的。简要介绍了可以对零件进行拼接、剖分等操作的 RPData软件及软件实现中对模型的 STL、CLI格式进行分割的基本原理。