基于CMM测量数据的快速曲面重构.pdfVIP

学兔兔 1 匐 化 基于CMM测量数据的快速曲面重构 Fastsurface reconstructionbasedonCMM measuring data 薛 莹’，何雪明 XUEYing．HEXue．ming (1．无锡机电高等职业技术学校 机电工程系，无锡 214028；2．江南大学机械工程学院，无锡214122) 摘 要：该文针对CMM测量数据呈扫描线分布的特点，用Visualc++开发软件结合OpenGL图形显示 库，以非均匀B样条基为核心，开发了非均匀B样条曲面重构软件。通过与专业逆向造型软件 Ima8eware的比较，证明了该软件能快速、有效、精确地完成曲面重构过程，为整个逆向工 程节省时间。 关键词：非均匀B样条曲面；曲面重构；三坐标测量机；逆向工程 中圈分类号 ；TP391 文献标识码 ：A 文章编号：1009--0134(2013)07(上)-0114-04 Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2013．07(上)．34 0 引言 描线上的点数和分布相 同，所以不能直接 由扫描 在逆向工程 中，曲面重构是最重要、最繁杂 得到的型值点生成 四边域网格 。基于此，本文对 的一环，因为最后要完成模型的加工，需要的是 扫描得到的型值点进行重新采样，以生成扫描线 平滑的曲面模型或是 由良好的点群所产生的三 上的均匀分布点。具体的操作过程是：首先沿着 角网格。不同的测量方法得到的测量数据类型不 扫描线方向进行各条扫描线的非均匀B样条曲线插 同。根据不同的数据特点 ，曲面重构方法也不 值，然后在各条插值 曲线上均匀采集数量和分布 同。目前曲面重构大致可分为两大类 ：第一类是 都相同的型值点。此时的型值点分布满足四边域 以三角B6zier曲面为基础的曲面构造方法；第二类 分布的特点，利用重新采样得到的型值点就可以 是以B样条曲线曲面为基础的矩形域参数曲面拟合 构造得到非均匀B样条曲面。由于三次B样条在节 方法。三角域B6zier曲面拟合由于其构造灵活、适 点处可达到二阶连续，同时与高阶B样条曲线相比 应性好，广泛应用于散乱数据点的曲面拟合 。但 较，其构造 曲线更加逼近控制多边形，所以在工 程 中得到广泛的应用口】。本文快速曲面重构的核心 这种方法所构造的曲面模型很难与一般CAD，CAM 系统进行数据交换uJ。本文针对CMM测量数据呈 即是三次非均匀B样条 曲面 。具体的曲面重构流程 扫描线分布的特点，采用非均匀B样条曲面重构的 如图1所示。 方法，建立非均匀B样条插值曲面。 目前 ， 常 用 的 专 业 逆 向造 型 软 件 如 Imageware、Geomagic、ICEM Surf等，以及一些 大型综合CAD软件比如uG、CATIA、ProE等的逆 向模块，都可以完成 自由曲面的模型重构。利用 软件进行曲面重构一般严格遵循 “点一线一面” 的造型步骤，造型过程比较复杂，耗时较长 口】。 本文建立的快速 曲面重构软件能一次完成曲面重 构，大大缩短了曲面重构的时间。