导　　师： 尹宝才

学科专业： H1203

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 北京工业大学

摘　　要： 随着计算机辅助设计与图形学的发展，几何造型技术在许多领域得到了广泛的研究和应用，其中基于散乱数据的曲面重建技术是其中一个很重要的内容。该技术可以应用于医学成像数据的可视化、有限元分析等诸多方面。本文主要在基于散乱点的三维重建算法，曲面有限元网格自动生成工具系统的设计和实现等方面进行了研究和探讨。对于根据散乱点重建网格曲面的问题，本文采用分全局重建和局部修正两步走的方法。全局重建采用基于Cocone方法的算法，并为了检测边界而对此方法进行了改进。通过全局重建后得到的网格基本反映了待重建曲面的拓扑信息，但由于采样的原因，此网格的某些地方存在奇异点，不满足二维流形的要求，需要进行自动的修正。本文采用切平面作为曲面的局部近似，将局部的采样点投影到切平面上，并对投影点集作二维Delaunay三角剖分，最后根据投影点上的邻接关系确定三维点之间的连接关系。具体的局部算法包括局部过滤、局部重建和环形区域填补，它们分别用在不同的情况下对网格进行修正。通过局部算法的修正算法的鲁棒性增强了。为了能够有效的处理海量数据，我们用分解再合并的思想对上述算法进行了改进，减小了算法的时间复杂度和空间复杂度。已知散乱点集和点集所在的曲面重建网格曲面也是实践中常见的问题。本文以上面的算法为基础，充分利用曲面这个重要的已知条件，提出了对这个问题的一个解决方法。最后本文将上述两类问题的处理算法组合到我们的系统中，实现了可以处理多种输入数据的曲面有限元自动生成系统。

关 键 词： 曲面重建 二维流形 三角剖分 算法

分 类 号： [TP391.41]

领　　域： [自动化与计算机技术] [自动化与计算机技术]