三维扫描点云优化网格重建与软件系统实现.pdfVIP

第4期 机械 设计 与制造 2014年 4月 Machinery Design Manufacture 259 三维扫描点云优化网格重建与软件系统实现 胡伟端 ，黄筱调 1,2 (1．南京工业大学 机械与动力工程学院，江苏 南京 210009； 2．江苏省工业装备数字制造及控制技术重点实验室，江苏 南京 210009) 摘 要：物体经过三维扫描后获得大量的散乱点数据，为了能快速、准确的重建出网格 曲面，提 出了一种空间三角网格螺 旋增长重建的算法。该算法首先利用包围球法对散乱点云进行优化，然后根据极坐标法确定螺旋增长的初始三角形，通 过对生长的三角形最长边、最小内角和具有公共边的三角形所在面的二面角进行限制和对相应的新的网格边界点进行 加锁和解锁操作，不断的寻找最佳扩展点，直到无可用的扩展点为止，最后再对有缝隙的网格边界进行缝合，完成三维扫 描点云优化 网格重建。 关键词：三维散乱点云；三角网格；网格重建；螺旋增长算法 中图分类号：TH16；TP391 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2014)04—0259—03 OptimizationandMeshReconstructionof3DScanningPoints CloudandItsSoftwareSystem Implementation HUWei—duan ．HUANGXiao—diao， (1．DepartmentofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofTechnology，JiangsuN ing 210009，China；2．Jiangsu KeyLaboratoryofDigitalManufacturingforIndustrialEquipmentandControlTechnology，JiangsuNanjing210009，China) Abstract：Alargeamountofscatteredpointsdata~tfiomobjects er3Dscanning，andinordertoreconstructmeshsurface quicklyandaccuracy，amethodofspatialspiralgrowthtrianglemeshaboutmeshreconstructionisproposed．First，the algorithmputsforwradamethodofboundingballtooptimizethescatteredpointscloud．Then，amethodbasedonpolra coordinatesdeterminestheinitial spiralrgowthtriangle．A newtrianglesibasedonthelongestedgena dminimum angletobe restricted．Thedihedralangleoftwotrinagles，whichhaveapublicside，siconstnatlylookingforthebestextensionpoints； menawhile，thecorrespondingpointsofnewmeshboundaryshouldtobelockedandunlocked，untilithas noextension pointsthatraeavailbale．Then，stitchesthecrackwhichisonmeshboundary．Final@3Dscnaningpointscloudtooptimize andmeshreconstructhavebeencompleted． KeyW ords：3DScatteredPointsCloud；TriangularMesh；MeshReconstruction；Spi