实体模型的逆向扫描与3D建模开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着计算机技术、数字化技术和三维图形学的飞速发展，三维模型作为一种重要的数字化载体，在产品设计、文物保护、工业制造、医疗健康等领域得到越来越广泛的应用。

相较于传统的正向建模方式，逆向工程技术通过对现有实体对象进行数据采集和处理，能够快速准确地构建出其数字模型，为各行业带来了革命性的变化。

本选题针对实体模型的逆向扫描与3d建模技术展开研究，旨在探究如何高效、精确地将现实世界中的实体对象转化为数字模型，并为相关应用提供理论基础和技术支持。

2. 本选题国内外研究状况综述

随着三维数字化技术的快速发展，实体模型的逆向扫描与3d建模技术已成为国内外研究的热点。

1. 国内研究现状

国内学者在点云数据处理、三维模型重建等方面取得了一定的研究成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题将重点研究以下内容：1.不同逆向扫描技术的比较研究：分析接触式和非接触式扫描技术的原理、优缺点和适用场景，为不同应用选择合适的扫描技术提供依据。

2.点云数据处理算法研究：研究点云数据的去噪、配准和精简算法，提高点云数据的质量和处理效率，为后续的三维模型重建奠定基础。

3.三维模型重建方法研究：研究基于点云数据的三角网格模型、曲面模型和实体模型的重建方法，并探讨不同重建方法的适用范围。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用以下方法和步骤：
1.文献调研法：通过查阅国内外相关文献资料，了解实体模型逆向扫描与3d建模技术的最新研究进展、发展趋势和应用现状，为本研究提供理论基础和技术参考。

2.实验研究法：利用逆向扫描设备（如激光扫描仪、结构光扫描仪等）采集实体模型的点云数据，并利用相关软件（如geomagicstudio、meshlab等）对点云数据进行处理和分析。

3.算法设计与实现：针对点云数据处理和三维模型重建中的关键问题，设计相应的算法，并利用编程语言（如python、c 等）实现算法，并对算法性能进行测试和评估。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.将多种逆向扫描技术与点云数据处理算法相结合，形成一套完整的实体模型数字化解决方案。

2.提出一种高效的点云数据去噪算法，能够有效去除噪声点，提高点云数据的质量。

3.提出一种基于深度学习的三维模型重建方法，能够自动识别点云数据中的特征信息，并构建高质量的三维模型。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.谢晓锋,刘晓明,黄涛,等.面向3d打印的陶瓷构件逆向设计与制造[j].陶瓷学报,2022,43(10):1497-1505.

2.王超,周泉,张丰收,等.基于geomagic studio和ug的脊柱3d打印模型重建[j].医疗装备,2021,34(12):14-17.

3.张乐乐,刘玉君,郭卫,等.基于逆向工程的航空发动机叶片三维重建[j].航空动力学报,2020,35(9):1937-1944.