Formleitlinien für die Flächenrückführung - Extraktion von Kanten und Radiusauslauflinien aus unstrukturierten 3D-Meßpunktmengen

Bei der Flächenrückführung wird die Geometrie eines physischen Modells in ein CAD-Modell überführt. Hierzu wird das physische Modell zunächst mit einem 3D-Sensor digitalisiert. Als Ergebnis der Digitalisierung erhält man eine Meßpunktmenge, welche die OBerfläche des physischen Modells nährungsweise beschreibt. Aus dieser Punktmenge wird ein CAD-Modell erzeugt, indem Regel- und Freiformflächen an Ausschnitte der Punktmenge angepaßt werden. Für die Erzeugung des CAD-Modells sind Formleitlinien - Linienzüge welche die Form des Bauteils charakterisieren - von großer Bedeutung. In dieser Dissertationsschrift wird zunächst der Stand der Technik und die Vorgehensweise bei der Flächenrückführung geschildert. Anschließend werden Algorithmen beschrieben, mit denen spezielle Formleitlinien - Kanten und Radiusauslauflinien - automatisch aus unstrukturierten Punktmengen berechnet und zur Automatisierung der Flächenrückführung verwendet werden können. Eine systematische Untersuchung verschiedener Al gorithmen und Datenstrukturen zur Verarbeitung unstrukturierter Punktmengen (effiziente Speicherung, Nachbarbestimmung) bildet die Grundlage für eine laufzeitoptimale Implementierung der Formleitlinienbestimmung. Die entwicklete Algorithmen und Datenstrukturen sind Sensor- und CAD-unabhängig einsetzbar. Die Leistungsfähigkeit dieser Algorithmen wird anhand von Beispielen aus den Bereichen Automobilbau, Elektrowerkzeuge und Medizin/Orthopädietechnik aufgezeigt.