基于三维骨架细化的金属橡胶三维建模方法研究

摘要

基于CT断层扫描技术的逆向建模为金属橡胶的三维建模提供了一条有效的途径,但由于金属橡胶丝之间的勾连接触,使得三维模型中金属丝之间存在粘连,从扫描图像上表现为部分金属丝截面相互粘连。为解决粘连分割问题,首先采用基于标记的分水岭算法对截面中相对简单的粘连进行分割处理,然后根据金属橡胶丝直径不变的几何结构特征,利用三维图像骨架细化算法提取出金属丝的轴线坐标,最后在CAD系统中利用扫掠算法重构金属橡胶三维模型。实验结果证明,该方法不仅可以有效实现金属橡胶的逆向三维建模,为金属橡胶三维仿真计算、数字制造提供三维数字模型,还可以通过改变金属丝直径或删减部分金属丝构建不同孔隙度的金属橡胶,为金属橡胶的有限参数化建模提供一种新的思路。