用ImageWare实现缺损点云的曲面重构用ＩｍａｇｅＷａｒｅ实现缺损点云的曲面重构张景涛，卢章平（江苏大学图形技术研究所，江苏镇江２１２０１３）摘要：针对有缺损的点云数据，提出了在逆行工程软件ＩｍａｇｅＷａｒｅ平台下进行曲面重构的途径；介绍了运用逆向工程技术进行ＣＡＤ模型设计的操作流程；用平行面截取点云数据，拟合出曲线线条；通过对曲线条的桥接，利用完整的曲线条重构出曲面。关键词：工业技术；逆向工程；理论研究；缺损点云；数据分割；曲面重构中图分类号：ＴＢ２１文献标识码：Ａ文章编号：１００３─１８８Ｘ（２００５）０５─００９０─０３１引言在逆向工程技术中，往往是先对零件进行数字化处理，以得到其点云数据，之后通过对点云数据的处理，完成零件的ＣＡＤ造型。然而，在有的情况下，由于零件原型的唯一性、原型的表面存在着缺陷以及扫描设备本身的局限性和不可完美性，导致得到的点云数据很可能有缺损（图１所示为一零件表面扫描后的点云数据，其中显示了两处缺损面，它的缺损有其不可避免的一面）。这里的缺损既指数据丢失造的缺少，也包含由外部原因造成的数据不真实。图１零件的点云数据笔者从一有缺损的点云数据入手，经过点云预处理后，对点云数据进行分割。为此，把缺损面分割在了同一张点云片中，这样在以后的工作中，就可以仅研究有缺损的分割点云片。对于此缺损的点云数据，笔者用平行的截面来截取，形成一系列的点云线条，其中含有由于数据缺损而造成的断开了的线条。接下来，笔者将点云线条拟合成曲线，再将断开的线条桥接，即形成完整的线条列，随后根据线条列形成曲面。２测量数据预处理在实际扫描过程中，由于环境和原型本体特征的影响，使点云数据不可避免地受到噪音污染。为了获得完整、正确的测量数据，以方便后续的造型工作，需要对测量数据进行预处理，主要包括格式转换、数据过滤及平滑处理、数据精减及插补等［２］。在造型之前还要进行的一个重要工作是数据分割（ＰｏｉｎｔｓＤａｔａＳｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）。数据分割时，根据组成实物外形曲面的类型，将属于同一子曲面类型的数据成组，这样全部数据将划分成代表不同曲面类型的数据域，为后续的曲面模型重建提供方便。针对于有缺损的点云数据，在分割时还应照顾到缺损部分，笔者把缺损部分的数据分在同一个点云片中，这样就没有让分割线穿过缺损区域。隔离出的包含缺损部分的点云片如图２所示。图２分割出的点云片３曲面模型重建及质量分析３．１曲面重建ＩｍａｇｅＷａｒｅ作为ＥＤＳ的逆向工程造型软件，具收稿日期：２００４－１０－１５作者简介：张景涛（１９８０－），男，河南郑州人，硕士生，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｇｅｎｔｙ０３０６＠１２６．ｃｏｍ。用ＩｍａｇｅＷａｒｅ实现缺损点云的曲面重构张景涛，卢章平（江苏大学图形技术研究所，江苏镇江２１２０１３）摘要：针对有缺损的点云数据，提出了在逆行工程软件ＩｍａｇｅＷａｒｅ平台下进行曲面重构的途径；介绍了运用逆向工程技术进行ＣＡＤ模型设计的操作流程；用平行面截取点云数据，拟合出曲线线条；通过对曲线条的桥接，利用完整的曲线条重构出曲面。关键词：工业技术；逆向工程；理论研究；缺损点云；数据分割；曲面重构中图分类号：ＴＢ２１文献标识码：Ａ文章编号：１００３─１８８Ｘ（２００５）０５─００９０─０３１引言在逆向工程技术中，往往是先对零件进行数字化处理，以得到其点云数据，之后通过对点云数据的处理，完成零件的ＣＡＤ造型。然而，在有的情况下，由于零件原型的唯一性、原型的表面存在着缺陷以及扫描设备本身的局限性和不可完美性，导致得到的点云数据很可能有缺损（图１所示为一零件表面扫描后的点云数据，其中显示了两处缺损面，它的缺损有其不可避免的一面）。这里的缺损既指数据丢失造的缺少，也包含由外部原因造成的数据不真实。图１零件的点云数据笔者从一有缺损的点云数据入手，经过点云预处理后，对点云数据进行分割。为此，把缺损面分割在了同一张点云片中，这样在以后的工作中，就可以仅研究有缺损的分割点云片。对于此缺损的点云数据，笔者用平行的截面来截取，...