曲面的构建

渔夫

曲面的构建
    由三维扫描仪所得到的点云数据来建立曲面的方式一般可以分为两种：一种是以近似的方式、另一种是以插补的方式来将顺序的点数据建立成为曲面，以下我们分别就这两种方法做一介绍:
& B( R( K( j; Z5 d" `" J
- b' Z. S9 A& j' k8 T2 c+ W    1.近似法(approximation)
    以近似法来重建曲面,首先必须先指定一个容许误差值(tolerance),并在U、V方向建立控制点的起始数目,以最小平方法来拟合出(fit)一个曲面后将量测之点投射到曲面上并分别求出点到面的误差量,控制误差量至指定的容许误差值内以完成曲面的建立,如果量测的数据很密集或是指定的容许误差很小,则运算的时间会相当的久.以近似法来拟合曲面的优点是拟合的曲线不需要通过每个量测点,因此对于量测时的噪声将有抑除的作用,综合以上所述,使用近似法的时机通常是点云数据点多且含噪声较大的情况下.
% e5 R- h# e+ c
- M) p! v1 Z: d* i  s) o    2.插补法(interpolation)
8 @- ?1 c2 e/ b0 ~5 W8 z3 a    以插补的方式来进行曲面的建立,则是将每个截面的点数据,分别插补得到通过这些点的曲线,再利用这些曲线来建立一个曲面.以插补的方式进行曲面数据建立,其优点在于得到曲面一定会通量测之点数据,因此如果数据量大的话,所得到的曲面更近似于原曲面模型,然而也因为如此,如果量测时点数据含大量的噪声则在重建曲面时大量的噪声将被含入而产生相当大的误差.综合以上所述,以插补法来重建曲面较佳的使用时机是对于数据量少且所含入噪声较小的点群数据.
4 r$ b- X) o* k$ {$ ^) O
    由以上的分析我们可以知道对于少量的点而言,我们可以使用插补法来得到一较近似的曲面,然而对于如激光扫描所得到的大量数据点若以插补法来重建曲面,则有以下的缺点:
$ Z/ w) ^0 ~1 n  S# J9 l9 m: [7 F
在扫描时所夹带的噪声点与误差将随着曲面的建立而被包含在曲面之中.
/ P: u, A8 O/ Y  H: @插补法的控制点数据并不会随着曲面的建立而大量的减少.
5 k) @) w' k3 \2 R  T- C2 B
    因此对于扫描点数据而言,由于点数据量大以近似法来重建曲面将会较插补法节省控制点的储存空间,而且对于扫描时所渗入的误差有抑除的效果,然而,以近似法来建立曲面,却会耗费大量的计算机内存及较多时间在曲面的计算上,因此我们在建立曲面的过程中应配合所量测得的数据点数目及精度来决定曲面重建所使用的方法.

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先谢谢  了