1、本文針對STL模型的快速建模、模型綜合優(yōu)化及重構模型的再設計等集成逆向工程中的主要關鍵技術進行了深入研究。主要研究工作及成果歸納如下： (1)針對產品快速開發(fā)的需求，建立了集成逆向工程系統(tǒng)的體系結構。全面、系統(tǒng)地總結和分析了集成逆向工程系統(tǒng)各環(huán)節(jié)上的現有方法和技術難點，內容貫穿了從數據獲取到產品制造的整個過程，促進了集成逆向工程系統(tǒng)中目前仍需要解決的問題和待完善的技術研究，為本文研究方向的確定奠定了基礎。提出了針對離散數據，采用

2、模仿式的創(chuàng)新設計方式和基于STL模型的RE/RP系統(tǒng)直接集成的方法，推進和豐富了產品快速開發(fā)關鍵技術的研究。 (2)針對離散數據輸入數據組織形式，開發(fā)了基于離散數據的STL模型的快速建模的算法。從算法的時間效率性，適應性和處理對象的復雜性等角度出發(fā)，采用將3D離散數據投影到某一平面的方法，把一個3D三角劃分問題轉化成平面上不規(guī)則點的三角劃分問題，并使用凸殼來減少計算時間，在三角網格的劃分過程中同時實現最小權優(yōu)化，從而避免了三角網

3、格完全生成后再進行優(yōu)化和調整的反復過程，提高了時間效率性，降低了算法的復雜性。該算法能夠有效地處理各種不同類型曲面的離散數據，且實現過程簡單，彌補了現有商業(yè)CAD的不足，使得算法具有很強的適應性，為基于STL模型的模仿式創(chuàng)新設計提供了及時有效的技術支持，是產品快速開發(fā)中模型創(chuàng)新設計的關鍵環(huán)節(jié)。 (3)針對環(huán)域網格劃分的特點，提出了STL模型綜合優(yōu)化的概念，并研究了其算法實現。在將傳統(tǒng)的最小角最大化和最小權這兩種優(yōu)化方法相結合，進

4、行全局初始優(yōu)化的基礎上，提出增加頂點刪除法這種綜合改良方法。通過增加合適的網格頂點，刪除退化的幾何要素，生成新的幾何要素，并對網格中拓撲關系發(fā)生改變的相應幾何要素進行實時地更新，更為主動地優(yōu)化三角形形狀。解決了優(yōu)化過程中出現的退化現象和局域狹長三角形比較集中現象，并將網格局部細分算法引入到了三角形網格優(yōu)化中，實現了同時控制三角形個體形狀優(yōu)化和三角網格群體空間優(yōu)化的方法，改善了空間形面的光順性，提高了STL模型的建模質量。 (4)

5、模仿式創(chuàng)新設計應充分重視重構模型的后續(xù)再設計能力，本文通過對STL模型的編輯、分割、拼合等再設計手段實現了基于STL模型再設計的模型創(chuàng)新設計。解決了目前對原型進行再設計主要依賴于對其CAD模型進行設計更改，再將更改后的CAD模型轉換為STL模型的技術瓶頸問題，降低了軟件成本。該算法能夠快速有效地將已有的優(yōu)良模型有機結合，生成新的滿足產品快速開發(fā)需求的產品STL模型，為解決集成逆向工程技術中的三維模型重構及創(chuàng)新設計指出了新的思路，拓寬了集