面向三维模型表面矢量贴图的图形分割算法的设计与实现

发布时间：2021-03-04 12:00

　　大尺寸三维模型表面图案的加工技术已经成为激光刻蚀领域的研究热点。随着我国从中国“制造”向中国“智造”的大步迈进,对激光刻蚀领域图案加工的相关算法进行研究具有重要的意义,有利于提高我国在激光加工领域的核心竞争力,解决激光刻蚀领域长期被国外牵制的困境。在三维模型的激光加工过程中,刻蚀系统的扫描振镜常常因模型表面尺寸较大的原因,无法一次性将模型表面图案加工完成,因此加工方需要对模型表面图案进行分块加工,图形分割问题便成为激光刻蚀领域的一项重要难题。本文依托实验室所参与的国家重点研发计划项目,对国内几乎是空白的激光刻蚀系统软件中的图形分割问题进行研究。论文主要围绕激光刻蚀背景下图形分割算法进行展开,对大尺寸模型表面二维矢量贴图的图形分割问题进行研究与实现,所提出的图形分割算法能够根据加工区域将模型表面图案进行分割,使其满足扫描振镜的加工需求。论文的主要工作与贡献如下:1.总结了激光刻蚀系统中图形分割算法应用场景的特殊性,对模型贴图技术进行研究。在模型贴图过程中提出了模型贴图点位法向量搜索算法与区域关联图元搜索算法,并根据贴图图案旋转前后的法向量对图元变换进行了研究。2.根据实际的加工需求,论文... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

激光加工机床基本结构示意图

12(a) 三维面在文件中的数据 (b) 三维面形成的三角形图2.4 三维面表示的数据与形状在本文中 3DFACE 的数据结构被设计成如图 2.5 所示的形式，在读入一个三角形面片的顶点坐标后，计算其法向量、面积等其他信息以供算法后期使用。图2.5 三角形面片的数据结构设计2.LINELINE 表示一条线段图元的信息，包含起点与终点两个顶点坐标，其主要组码如

在本文中 3DFACE 的数据结构被设计成如图 2.5 所示的形式，在读入一个三角形面片的顶点坐标后，计算其法向量、面积等其他信息以供算法后期使用。图2.5 三角形面片的数据结构设计2.LINELINE 表示一条线段图元的信息，包含起点与终点两个顶点坐标，其主要组码如

【参考文献】：
期刊论文
[1]3维曲面振镜激光加工FPLSCM算法实践[J]. 杨航,刘晓东,李君豪,卢敏健.  激光技术. 2019(04)
[2]结合拓扑持续性和热扩散理论的3维模型分割[J]. 杨军,张鹏.  中国图象图形学报. 2018(06)
[3]“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划（选编）[J].   中国计量. 2017(12)
[4]合理展开封头曲面的研究[J]. 郑鹏飞,王波,赵菊娣,林大钧,安琦.  东华大学学报(自然科学版). 2017(04)
[5]激光雕刻系统的DXF文件解析模块设计[J]. 曹柯,周玲,李纯仁.  科技创新与生产力. 2016(11)
[6]基于OpenGL的新式OBJ文件纹理贴图方法研究[J]. 王波,孙蔚.  计算机与数字工程. 2015(08)
[7]五轴数控系统的三维曲面激光加工关键技术[J]. 陈良辉,赵盛宇,周泳全,周逸.  激光与光电子学进展. 2015(07)
[8]基于DXF格式的优化数控代码自动生成方法[J]. 姚冕,唐厚君.  测控技术. 2014(11)
[9]激光加工的原理、应用现状与展望[J]. 姚蔡翔.  山东工业技术. 2013(15)
[10]基于力学模型的曲面展开通用算法[J]. 梁堰波,徐伟辰,李吉刚,杨钦.  计算机工程与设计. 2012(09)

硕士论文
[1]基于OpenGL的客运枢纽三维仿真子系统的设计与实现[D]. 朱向飞.吉林大学 2018
[2]三维建模中的纹理映射和网格生成方法研究[D]. 魏佳震.华中科技大学 2016
[3]可展曲面的识别与重建方法研究[D]. 袁野.哈尔滨工业大学 2015
[4]机载3D图形引擎技术的研究与实现[D]. 莫若.西安电子科技大学 2014
[5]不可展曲面的近似展开及其应用[D]. 蒋威.复旦大学 2013
[6]投影式振镜扫描激光三维刻蚀系统研究[D]. 刘晓松.华中科技大学 2013
[7]不可展曲面近似展开中若干问题的研究[D]. 丁森.东北大学 2011
[8]大型三维零部件激光精密刻蚀微结构技术研究[D]. 余国虎.华中科技大学 2011



本文编号：3063179