基于孔洞分割的点云孔洞填充算法

逆向设计过程中,由于物体曲面形状复杂和扫描设备的原因,扫描得到的点云中难免有孔洞出现。为了产生封闭的实体曲面,需要对孔洞进行填充。国内外许多学者提出了许多关于孔洞填充的算法,不过这些算法主要针对曲率较小区域的孔洞。基于此,提出了一种新的改进算法,解决了高曲率区域的复杂孔洞填充问题。通过孔洞在投影面上的投影,判断是否存在交叉点,将孔洞分为简单的孔洞和复杂的孔洞。当遇到复杂孔洞时,采用分割的方法把复杂的孔洞分割成简单的孔洞,再对其进行修补。

一种面向孔洞修复的三角网格复杂孔洞分割方法

本文针对三角网格模型中复杂孔洞修复效果不理想的问题,提出了一种基于公共点的三角网格模型复杂孔洞检测、识别和分割的算法。首先,研究了复杂孔洞的拓扑结构,将其划分为单孔洞与连续套洞;其次,针对复杂连续套洞的孔洞线嵌套和连接问题,提出了一种基于公共点的连续套洞孔洞线的分解和重构方法,将复杂的连续套洞分解或重构为准确的单孔洞,提高了下一步模型修复的效果和质量。最后,通过系统实现与案例,也验证了此方法可以应用于三角网格模型复杂孔洞的识别和分割,解决复杂孔洞的修复问题。

孔洞特征模型特征分割及自适应分层算法

目的针对传统整体式3D打印分层算法对孔洞特征模型分层处理时层厚不够合理、难以较好平衡成形精度和成形效率等问题,通过改进分层算法,实现了孔洞特征模型3D打印成形精度和成形效率的提升。方法首先确定模型上下水平面区域,剔除该区域的三角面片,使孔洞特征三角面片与其他部分处于非邻接状态,其次通过建立三角面片拓扑结构,将模型孔洞特征包含的三角面分离,最后以当前层相交三角面片法向量与z轴最小夹角为层厚判据,分别对模型孔洞特征及其他部分进行自适应分层,并将模型各部分分层路径整合,形成完整的模型3D打印机执行代码。结果示例模型分层模拟及实际打印结果表明,对于实验所用的螺母模型和拇指轮模型,与三角面片法向量自适应分层算法相比,所提算法的模型成形精度分别提升了20.18%和62.68%,打印耗时分别缩短了34min和11min。结论对于孔洞特征模型,采用分离模型孔洞特征与单独自适应分层的策略,能够较好地提升模型成形精度,并且缩短模型成形时间。

基于孔洞区域特征分割的复杂孔洞修复方法

针对三角网格模型中曲率变化剧烈,跨多个特征面的复杂孔洞,提出一种基于脊线拟合的孔洞分割方法。首先检测孔洞边界上的曲率突变点,识别孔洞周边区域的特征线,再将特征线进行配对,进而拟合出孔洞区域的分割线,将分割线离散化为由顶点链组成的多段线,与分段的孔洞边界连接成简单孔洞,最后采用简单孔洞修补算法完成修补。实验结果表明,该方法对曲率变化剧烈的孔洞修补效果良好,能较好的保持原模型的细节特征。

逆向工程中孔洞的分段填充方法研究

由于物体曲面形状复杂和扫描设备的原因,扫描得到的点云中难免有孔洞出现。为产生封闭的实体曲面,需要对孔洞进行填充。国内外许多学者提出了许多关于孔洞填充的算法,不过这些算法主要针对曲率较小区域的孔洞。这里提出了一种新的改进算法,解决了高曲率区域的复杂孔洞填充问题。通过将复杂孔洞分割成许多简单子孔洞,再将各子孔洞分别填充,完成复杂孔洞填充。最后对孔洞填充区域进行光顺和细化处理,并更新其拓扑信息。