|
发信人: jcwang1759(一停二看三通过) 整理人: avexdesign(2003-11-11 19:17:53), 站内信件 |
| 【 在 alicewong4 的大作中提到：】
:喂，点落去无0野到0既？哩篇0野我有用波，帖出来算啦。 : :【 在 jcwang1759 的大作中提到：】 :: ::从大量的点阵到完整的外壳 : :...... 从大量的点阵到完整的外壳 一种新的运算法则利用3D扫描数据重建了多边形的外表面…… 近些年来3D输入技术（如：激光扫描仪、手握式数字转换器、计算机视觉技术）的出现和成熟为一些极为尖端的利用原始数码数字重建物体几何形状的技术提供了需要。这种需要在制造业领域尤为明显，在此领域中，快速且精确的物体外表面改造工作是一个无价的设计帮助。现今，位于奥斯汀的得克萨斯大学的研究者们已创建出了一个利用点阵来重建多边形的外表面模型的运算法则。 这项名叫Power Crust（完整的外壳）的技术能利用收集的3D数据雕琢出一个近似轮廓的形状或中轴变形，以及一个物体的外表面。这些能力会影响到大量的固体建模和制造应用软件。 Power Crust技术是基于名叫Voronoi图表的运算几何学中的一个普通结构来创建的，Voronoi图表用空间填充的方法来描绘大量顶点或物体的相关信息。 通常，Voronoi图表技术把从物体的外表面取样得来的数据分割成许多多面的栅格，每个取样数据的顶点都分配给它最近的栅格。共享最近的栅格的众多顶点就构成了Voronoi图表。 
Power Crust运算法则将激光扫描数据分割成许多包含有利"球体"的多面栅格。 周界面是从栅格组合精炼出来的，从而创建出一个多边形的输出外表面。 如顶上图所示，这个粗糙且不均匀的模型是由一个人体头部的Power Crust 多边形模型计算得来的。如下图所示，一只手的扫描数据就由一个球体集合 描绘出来了（下左图），结果就生成了右边密封的Power Crust表面。 Power Crust运算法则将激光扫描数据分割成许多包含有利"球体"的多面栅格。 周界面是从栅格组合精炼出来的，从而创建出一个多边形的输出外表面。 如顶上图所示，这个粗糙且不均匀的模型是由一个人体头部的Power Crust 多边形模型计算得来的。如下图所示，一只手的扫描数据就由一个球体集合 描绘出来了（下左图），结果就生成了右边密封的Power Crust表面。 在Power Crust技术中，结构是由位于物体里面与外面的有利极点的子集来进一步确定的。这些极点集（如Voronoi图表）将空间分为许多多面的栅格。内部栅格结合的边界就会构成多边形的输出表面或Power Crust。 首要研究员Nina Amenta用一个笼子类推法来举例说明这个概念。她说："把取样于一个物体外表面的输入顶点固定在空间中，并构成一种环绕物体内部的笼子形状。然后给笼子内的球体打气，以致它们填满内部并在顶点之间露出一点儿。"Amenta解释道："在Power Crust技术中，当两个互相接触的球体膨胀时就会形成一个扁平的表面；当球体碰撞到一个输入样品时，它就会停止朝那个方向的膨胀。如果把内部球体与外部的球体都放入盒子中，在两类球体相互接触的地方就形成了一块扁平的平面，这便是完整的外壳。" 在大部分的重建外表面的方法中这种技术是很独特的，它主要依靠有关数据集内部的信息，而不仅仅是数据集边界的信息。因此，此技术能为一些难以处理的外表面（包括带有尖角的、顶点和孔穴分布不均的模型）制作出较好的效果。例如，在一个孔穴中，内部的极点球状物能凸出物体的外面，外部的极点球状物能凸出里面。 
用Power Crust技术可重建由锋利的尖角定义的物体。 此技术众多优点之一就是能生成一个"不漏水的"密封模型，在此模型中，输出表面总是一个3D固体的周界面。Amenta说："现有的商业化的设备有时要求用户要获得拓扑权，要不然它们可能就输出带有许多孔穴的模型，然后要求用一个孔穴填充运算法则来创建出一个密封的固体模型。" 
用Power Crust为这只脚计算出的内部极点球状物 将会与外部极点球状物相结合生成一个光滑的外表面。 密封模型的使用广泛，如为一个物体的限定的元素分析所创建的网格构造；或当为分层的制造加工、快速成型创建一个STL模型时都可用到它。 
如果获得一个好的样本，Power Crust运算法则就能为复杂的 物体创建出一个正确的、会聚性强的模型。如上图所示的贝壳。 Amenta说："通过收缩内部的球体，并膨胀相同数量的外部球体，Power Crust技术还可以用来建造粗糙的偏差大的外表面。有时这些偏差对许多CAD程序或可能会太不精细了，它们可用来把一个坚固的物体制成一个薄薄的贝壳。 谈到缺点，现今的Power Crust执行技术存储速度很慢，Amenta说："用它来输入容量为100K的顶点需要花很长的时间"她说薄弱环节就是Voronoi图解计算。"我们希望正在开发中的新的Voronoi图表代码（可假设为一个数值命令）会提供帮助。" 另外的不足之处就是它不能处理杂乱无章的点集。她说在这种情况下最重要的就是均分这些杂乱无章的顶点。 目前，研究者们正加大力度改进Power Crust技术。例如，Amenta说："当我们仅仅只从外表面的局部获得样本顶点时，我们就开始计算Power Crust的面了。同样，我们希望能加快Voronoi图表的计算。" 从商业方面来考虑，Amenta说一旦Voronoi图表的计算加快，Power Crust运算法则将会对利用激光测距数据自动建造物体模型有很大的帮助。 ---- The idea on FB The cigarette is 555 The cigar is jewels The perfume is lacoste The digital camera is 717 The wrist-watch is omica …… Very conservative, but some fond dream is always difficult to realize |
|
[关闭][返回] |