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人体头像3D扫描与打印技术研究
赵成林
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随着社会的进步、科学技术的不断发展，单一的传统制造加工已然不能够满足市场需求;自上世纪80年代以来，RP（Rapid Printing）技术得到了快速发展，相继出现了立体光固化成型技术、激光烧结技术、粘结剂喷射打印技术、平滑的曲率打印技术、层压打印技术等;与此同时，3D扫描技术亦悄然兴起，3D扫描技术是通过摄取被拍摄物的外部轮廓信息的方式获取到被拍摄物的空间点云坐标，进而建立被拍摄物的拓扑结构，从而建立实物真实感模型的一项快速成型技术。传统制造加工技术与RP技术的结合在未来的加工制造业中必将会给制造业带来一次新的革命，因此研究RP技术中的3D扫描技术和打印技术十分必要。文章主要针对人体头像空间散乱点云数据的剖分算法进行研究，人体头像空间散乱数据点云Delaunay三角网格剖分所应用的理论;文章介绍了构建人体头像空间点云网格剖分所遇到的瓶颈问题，同时给予了该问题的相应的解决方法;并提出了无限分割空间点云样点集近似于平面二维点云集的优化剖分理论，并给予核心算法及流程的展示，同时对算法进行了剖分实例的展示，并且对建立的人体头像真实感模型进行了偏差分析，证明了该算法的可行性。文章阐述了实物点云数据读取完整性在曲面重构中的重要性;其次介绍点云是实物真实感模型再现的基础，如果摄取不到好的点云数据，无论如何在后期进行点云数据的处理，都会出现偏差，不能够得到精准的实物真实感模型。文章还主要讲述运用标定块标定的方式来对丢失点云进行再拾取，进而在理论上获取正确的丢失点云集的空间坐标;同时，本章还对整体面片划局部的过程及局部规整曲面网格划分给与了流程展示;并对最终生成实物真实感模型进行偏差分析。文章还介绍了光固化打印的工作原理;并针对所打印的工艺品模型进行节材方法的研究，并且进行实验验证、数据量化、对比分析;还介绍了光固化成型件的变形机理特点，以及变形件宏观变形的表现形式，研究了采用抽壳的方式抑制变形量问题。
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