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研究生:黃家慷
研究生(外文):Chia-Kang Huang
論文名稱:三角網格資料之邊界辨識與區域分割研究
論文名稱(外文):On the Development of Boundary Representation and Mesh Segmentation for Triangular Meshes
指導教授:賴景義賴景義引用關係
指導教授(外文):Jiing-Yih Lai
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:96
中文關鍵詞:逆向工程網格分割特徵萃取
外文關鍵詞:feature extractionsegmentationreverse engineering
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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。
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.
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
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