成功案例
了解三維光學測量技術(shù)在不同行業(yè)領(lǐng)域的應用案例
高精度三維掃描儀,多用于工業(yè)零部件三維建模和尺寸偏差檢測,通過需要通過軟件算法對網(wǎng)格質(zhì)量進行預處理。
高精度三維掃描儀軟件預處理,特征檢測:特征作為基網(wǎng)格的細節(jié)信息,在進行局部的幾何處理之前,需要先識別出來,然后予以特殊處理,否則后續(xù)局部幾何處理操作會消退這些細節(jié)信息。

高精度三維掃描儀軟件預處理,邊長尺度場:計算一個零部件邊長(可以是一個定值),用于判斷一條邊是長邊還是短邊,進而決定是執(zhí)行邊分裂還是邊折疊,通過將網(wǎng)格頂點的曲率引入到目標邊長計算中,構(gòu)建一個自適應的邊長尺度場,動態(tài)判斷每一條邊使屬于長邊還是短邊,進而實現(xiàn)自適應的重新網(wǎng)格化。

高精度三維掃描儀軟件預處理,網(wǎng)格建樹:通過情況下,三維掃描儀網(wǎng)格質(zhì)量優(yōu)化過程,在重新網(wǎng)格化初始階段,需要根據(jù)基網(wǎng)格復制一個參考網(wǎng)格,后續(xù)所有的局部幾何處理和頂點切向平滑,均是在參考網(wǎng)格上進行,網(wǎng)格建樹目前常用的有KDtree、AABB、OBB。
高精度三維掃描儀軟件局部幾何變換:長邊分裂,如果一條邊的邊長大于4/3邊長尺度場,則在該條邊的中間位置插入一個點,將于該條邊共享的2個三角形細分為4個三角形。

高精度三維掃描儀軟件局部幾何變換:短邊折疊,短邊折疊更為復雜,因為在識別短邊之后,更重要的是如何確定折疊方向。與長邊識別類似,如果一條邊的長度小于4/5邊長尺度場,則它屬于一條短邊。為了實現(xiàn)折疊過程中特征元素的保持、提高新生成三角網(wǎng)格的正則性,以及避免折疊操作引起新的長邊,需從元素的狀態(tài)屬性、特征屬性、鄰域信息等方面進行綜合考慮,以便合理確定短邊的折疊方向。
高精度三維掃描儀軟件局部幾何變換:邊交換,用于優(yōu)化網(wǎng)格頂點的頂點價(一環(huán)鄰域的個數(shù)),如果一個三角網(wǎng)格模型屬于高度正則網(wǎng)格,那么大多數(shù)三角形應接近于正三角形,內(nèi)部網(wǎng)格頂點的頂點價應為6,邊界網(wǎng)格頂點的頂點價應為4。因此,通過邊交換處理,可以優(yōu)化網(wǎng)格頂點的頂點價,提升重新網(wǎng)格化模型的正則性。

高精度三維掃描儀軟件頂點切向平滑:切向松弛,為了改善網(wǎng)格頂點的密度分布,需對頂點進行切向平滑,主要包括切向松弛和反投影。
高精度三維掃描儀軟件頂點切向平滑:反投影,對基網(wǎng)格建立空間查詢樹,對于參考網(wǎng)格(重新網(wǎng)格化后的網(wǎng)絡)中的每個頂點,利用查詢樹結(jié)構(gòu),在基網(wǎng)絡中查找最近三角形,在此基礎(chǔ)上在該三角形內(nèi)計算查詢點的最近點,然后用查找到的最近點替換查詢點,實現(xiàn)反投影。

高精度三維掃描儀軟件均勻重新網(wǎng)格化與曲率自適應重新網(wǎng)格化,對同一個輸入網(wǎng)格,分別利用曲率自適應重新網(wǎng)格化和均勻重新網(wǎng)格化進行處理,從視覺效果上進行對比。
高精度三維掃描儀軟件均勻重新網(wǎng)格化,通常需要傳入3個計算參數(shù):最長邊、特征角、迭代次數(shù)。通過不同最長邊閾值條件下,采用均勻重新網(wǎng)格化后的效果重現(xiàn)。
高精度三維掃描儀軟件曲率自適應重新網(wǎng)格化,通常需要傳入5個計算參數(shù):最長邊、最短邊、反投影誤差、特征角、迭代次數(shù)。通過不同最長邊、最短邊、最短邊閾值條件下,采用曲率自適應重新網(wǎng)格化的效果重現(xiàn)。
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