文档介绍：浙江大学硕士学位论文摘要摘要在计算机图形学、数字几何处理、CAD建模、数字娱乐等领域经常需要对通过三维扫描仪获得的模型进行数字化。一种是点云模型,以离散采样点为基元的几何模型,具有数据结构简单、存储空间紧凑,表达复杂表面细节的能力等优点。然而,点云模型一般不能直接被应用,需对其进行曲面重构,这种处理方式也称为逆向工程。另一种是网格模型,但通常的三维扫描系统一次只能得到物体的一个侧面的数据,为了得到物体完整的数据信息,二般采用多视角,从多个角度进行检测和扫描,由于在不同视角进行测量的坐标系统不同,所以必须将多视角下测量的网格数据进行配准,将其转换到同一坐标系下,然后进行网格融合,得到整个表面的形状信息。现在三角网格是3D应用领域一种比较主流的模型表示方式,具有很多优点,所以基于网格的特征提取具有很重要的理论及应用价值。本文以点云和网格模型为研究对象,研究曲面网格重构的两种方式,即点云网格重构和网格融合,这两种方法的处理方式不一样,应用领域也不一样。此外还研究了离散网格曲面的曲率计算和特征提取。本文的研究成果主要分为以下三部分: (1)提出了基于点云几何和形状特征曲面网格重构算法,该算法基于点云的几何和形状特征,首先根据点云的几何分布进行分类,然后再根据点的局部形状特征进行分类,接着对每类点进行局部网格重构,最后进行后续处理以修补拓扑和几何错误。实验结果表明该算法是强健和有效的,能生成高质量的网格,并且能很好的保持模型的几何和形状特征。(2)提出了基于网格模型改进的配准算法,并根据该配准算法提出了基于网格重构的网格融合算法,首先求出两张网格曲面的重叠区域,然后删除重叠区域的冗余三角形,对重叠区域的点云数据,进行重采样,接着对该部分数据进行重构,得到一张网格,然后再与原两张网格在边界进行拼接,最后得到~张完整的曲面网格,实验结果表明,该算法能有效地进行网格融合,并且速度比较快,效浙江大学硕士学位论文摘要率比较高。(3)研究并实现了离散网格曲面的几种曲率计算方法,对各种方法的优劣进行了分析,然后在计算的曲率的基础上,研究实现了几种特征提取算法,并分析了各种算法的优劣及各种参数对特征提取的影响。关键词: 点云模型、逆向工程、网格模型、网格重构、网格融合、离散曲率计算、网格特征提取 Abstract puter graphics,digital geometry processing,CAD modeling,digital entertainment and otherfields,italways needs tOdigitalize themodel thatobtained from 3D model ispoint cloud model;it is ageometric model using a point as aprimitive and has many excellent properties such as simple structure, compact inspace andefficient inrepresenting large scalegeometry models withrich details·However,the point cloud model can not generally be applied directly, designers use different methods tO reconstruct surface mesh models purposes;this approach isalsoknown as reverse model ismesh model;but usually the 3D scanning system can only obtain one part data。ofthe detected data,In order toobtain plete datainformation,monly usedmulti—angle,that is,from various angles tOdetectand scan the coordinate system isdifferent invarious measurement perspectives,·registration must be adopted forthemulti-angel meshes measured to convert them intothes啪e coordinate system;SO designer can get theentiresh