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随着现代设计和制造技术以及计算机技术的发展,反求工程在机械、汽车、模具等工程领域获得了越来越广泛的应用。散乱数据点的三角网格剖分是反求工程中的第一个重要环节,是进行后续曲面重构的前提和基础。同时伴随激光和三坐标测量机等三维数据采样技术和硬件设备的日益完善,计算机图形显示对于真实性、实时性和交互性要求的日益增强及CAD/CAM或者其它快速成型技术的需求,三角形网格生成与简化成为三维模型重建这一研究领域的热点之一。本文密切根据反求工程中新一代高性能曲面重构技术的需求,研究了散乱数据点的三角化算法并给予了实现。本文主要工作如下:◆对反求工程和三角剖分的概念和研究概况进行了介绍,同时结合课题对几种常用的三角剖分方法进行了研究和分析。◆基于Delaunay三角化技术,研究一种改进的平面域内三角网格生成算法。此算法具有运行快速,构造网格质量好、区域适应性强等优点。算法包括对散乱数据点排序、三角剖分及网格优化处理等,最后给出的实例也说明了该算法的可靠性和实用性。◆实现一种新的基于边界扩展的3D三角剖分方法,该方法先构造种子三角形,通过连接已剖分网格区域的边界边与最优扩展点来形成三角形网格从而向外扩展。该法可以对带有内孔等其他非凸壳的复杂曲面对象点云直接进行三角剖分,无需人工分区。实际应用表明采用该法可以快速、有效地从三维数据点集建立几何模型。◆在前面算法的基础上,集成并设计出三角剖分系统Triangulation V1.0,该系统采用面向对象软件开发方法,系统地给出了软件系统的功能、结构和实现方法,并针对CAD/CAM软件的发展趋势,采用流行的Visual C++、OpenGL来开发本试验软件,为高性能三角剖分软件开发奠定初步基础。在本文所开发的软件上进行初步试验,系统运行正常,基本达到了设计要求。