基于VRML的木工雕刻工艺研究与应用

发布时间：2017-10-13 14:06

  本文关键词：基于VRML的木工雕刻工艺研究与应用

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【摘要】：随着国家经济繁荣,百姓对艺术品的需求也越来越旺盛,雕刻技术也越来越具有较大的市场前景。传统的手工雕刻技术在操作效率和加工准确性上都越来越难于满足现代化需求。因此,近年来出现的数控加工技术为雕刻进入大规模生产指明了方向,然而目前雕刻技术应用还不广泛,很多问题仍不能良好解决,研究机械仿形雕刻具有较强的现实意义。虚拟现实技术以其能够逼真的再现物体的三维特征在近年来得到了快速的发展。本论文以书法汉字为主要对象,将VRML虚拟现实技术应用到数控雕刻技术中,实现了数控雕刻机系统,该雕刻机系统能够基于二维图片进行数控雕刻。论文根据图像处理后,数控雕刻机系统能够采用链码表示图像轮廓,给出了图像轮廓的检测算法。论文实现数控雕刻机系统的实验表明:该方法能够准确的针对角点进行检测。此外,论文采用了基于分段双圆弧拟合的图像边缘矢量化方法,该技术能够对图像边缘进行矢量化操作。论文根据加工对象特点,将全部的数控雕刻过程分为粗加工雕刻过程和精加工雕刻过程,在此基础上完成雕刻过程路径的自动识别。此外论文建立了刀具加工路径生成模型,以加工区域分块为基础,设计了编码规则。论文实现的数控雕刻机系统运行表明该加工路径方法具有一定实用价值。文章在Windows的VC++6.0编程环境加入VRML技术,实现了数控雕刻机系统,完成了整个软件系统的设计与实现。该系统在输入书法汉字图像信息后,就可完成数控雕刻、刀具轨迹生成、汉字轮廓曲线的矢量化等功能。
【关键词】：VRML 虚拟现实技术 数控雕刻机系统
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：J314.2;TP391.9;TP391.41
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 选题的依据及研究意义10
• 1.2 数控雕刻系统国内外研究现状10-11
• 1.3 虚拟现实技术国内外研究现状11-13
• 1.4 虚拟现实技术13-15
• 1.4.1 虚拟现实技术概况13-14
• 1.4.2 虚拟现实技术分类14
• 1.4.3 虚拟现实技术的应用14-15
• 1.5 本文主要研究内容、技术路线和创新性15-17
• 1.5.1 主要研究内容15
• 1.5.2 技术路线15-17
• 第2章 虚拟现实建模语言17-28
• 2.1 VRML语言介绍17-18
• 2.1.1 VRML语言简介17
• 2.1.2 VRML语言的功能17-18
• 2.2 VRML语言结构18-20
• 2.2.1 VRML文件结构18-19
• 2.2.2 VRML节点及其使用方法19-20
• 2.3 VRML的空间坐标20-21
• 2.3.1 空间坐标系20-21
• 2.3.2 计量单位21
• 2.4 VRML关键技术分析21-23
• 2.4.1 VRML建模技术21-22
• 2.4.2 VRML外观控制22
• 2.4.3 VRML光照和雾化控制技术22-23
• 2.5 VRML交互功能扩展23-26
• 2.5.1 Java简介23
• 2.5.2 Java程序和VRML场景的交互方式23-26
• 2.6 本章小结26-28
• 第3章 VRML语言开发平台28-33
• 3.1 计算机软硬件环境要求28
• 3.1.1 计算机硬件环境要求28
• 3.1.2 计算机软件环境要求28
• 3.2 编程环境28-29
• 3.3 Cortona SDK介绍29-32
• 3.4 本章小结32-33
• 第4章 系统建模及开发技术研究33-48
• 4.1 雕刻图像的处理33-37
• 4.1.1 图像预处理33-35
• 4.1.2 图像边缘检测35
• 4.1.3 图像轮廓跟踪及表示35-37
• 4.2 边界轮廓矢量化37-41
• 4.2.1 边界角点检测38-39
• 4.2.2 边界轮廓矢量化实现算法39-41
• 4.3 刀具路径生成41-47
• 4.3.1 概述41-43
• 4.3.2 刀具路径生成43-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第5章 软件系统的实现48-61
• 5.1 系统整体架构48
• 5.2 系统设计流程48-50
• 5.3 系统实现50-60
• 5.3.1 创建数控雕刻机刀具50-56
• 5.3.2 加工底板毛坯材料建模与切除56-57
• 5.3.3 刀具扫描体建模57-58
• 5.3.4 环境建模58-59
• 5.3.5 软件主界面实现59-60
• 5.4 本章小结60-61
• 第6章 总结与展望61-62
• 参考文献62-65
• 致谢65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 曾子力;;基于VRML的虚拟现实中三维建模技术的研究[J];电脑编程技巧与维护;2016年11期

2 张海明;陈伟珍;;虚拟现实技术在机械制图课程中的应用[J];教育教学论坛;2014年20期

3 胡丽芳;胡自凯;;基于VRML的计算机组成原理虚拟实验系统设计[J];电脑知识与技术;2014年06期

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本文编号：1025258