一种基于局部细化求解的AST样条曲面快速重建算法制造技术

本发明专利技术属于三维表面形貌测量领域，并具体公开了一种基于局部细化求解的AST样条曲面快速重建算法。该算法包括：构建初始T网格并将其转换成AST网格；求解控制顶点，以此得到AST样条曲面并计算各数据点的误差；对于误差不满足预设精度阈值的数据点所在AST网格面片，进行局部细化与局部拟合求解；判断更新后的AST样条曲面中各数据点的误差是否满足预设精度阈值的要求，若是，则完成基于局部细化求解的AST样条曲面快速重整；若否，则重复细化过程直至满足预设精度阈值要求。本发明专利技术利用曲率特征信息构建初始T网格，有效减少后期局部细化的迭代次数，提升重建效率；同时利用局部求解拟合替代常规全局拟合，显著提升了计算效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于局部细化求解的AST样条曲面快速重建算法
本专利技术属于三维表面形貌测量领域，更具体地，涉及一种基于局部细化求解的AST样条曲面快速重建算法。
技术介绍
曲面重构是指从一组离散的扫描数据点逆向推导出该物体的数学表达模型，这在很多领域是非常重要的，如航空零件、模具的制造与设计、3D打印、文物复原等。样条模型是曲面的常用表达方式，如B样条与NURBS，仅需一个控制网格和相应的控制顶点，便能表示任意的复杂曲面，因而广泛应用于CAD等领域。此外，NURBS还是曲面表达的标准格式。以往的曲面重构算法都将点云数据拟合成B样条曲面或NURBS曲面。但B样条与NURBS样条要求控制网格为规则的拓扑矩形，节点向量是全局共享的，难以实现局部细化，每引入一个节点，都需成行成列地加入新节点来满足拓扑要求，但这些节点对于曲面的控制完全没有意义。因此，B样条和NURBS曲面在表达特征信息丰富的复杂曲面时将产生很多冗余节点，这极大程度地影响了曲面设计及曲面重构的计算和存储。为了解决这个问题，2003年Sederberg提出了T样条，并在2004年完善了该理论本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于局部细化求解的AST样条曲面快速重建算法，其特征在于，该算法包括如下步骤：/nS1在参数域或采样域上对表面采样点云进行特征分布分析，从而构建初始T网格；/nS2将所述初始T网格转换成AST网格；/nS3求解控制顶点，以此得到AST样条曲面并计算所述AST样条曲面中各数据点的误差；/nS4对于误差不满足预设精度阈值的数据点所在AST网格面片，进行局部细化与局部拟合求解，以此对所述控制顶点和AST样条曲面进行更新；/nS5判断更新后的AST样条曲面中各数据点的误差是否满足所述预设精度阈值的要求，若是，则完成基于局部细化求解的AST样条曲面快速重整；若否，则重复步骤S4直至满足所述预设精...

【技术特征摘要】
1.一种基于局部细化求解的AST样条曲面快速重建算法，其特征在于，该算法包括如下步骤：
S1在参数域或采样域上对表面采样点云进行特征分布分析，从而构建初始T网格；
S2将所述初始T网格转换成AST网格；
S3求解控制顶点，以此得到AST样条曲面并计算所述AST样条曲面中各数据点的误差；
S4对于误差不满足预设精度阈值的数据点所在AST网格面片，进行局部细化与局部拟合求解，以此对所述控制顶点和AST样条曲面进行更新；
S5判断更新后的AST样条曲面中各数据点的误差是否满足所述预设精度阈值的要求，若是，则完成基于局部细化求解的AST样条曲面快速重整；若否，则重复步骤S4直至满足所述预设精度阈值的要求。


2.如权利要求1所述的基于局部细化求解的AST样条曲面快速重建算法，其特征在于，步骤S1包括如下子步骤：
S11计算所述表面采样点云的高斯曲率，并将绝对值大于预设阈值的点作为特征点；
S12对所述参数域或采样域进行迭代细分，直至各面片中数据点的数量和所述特征点的数量均小于其各自的预设阈值，以此构建所述初始T网格。


3.如权利要求2所述的基于局部细化求解的AST样条曲面快速重建算法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，鹿昱，卢文龙，邹仁琪，周莉萍，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42