Advisor: Prof. Chin-Shyurng Fahn

TEL: 02-2733-3141 # 7425

Location: RB307-3

Designer: Yu-Ta Lin

可塑造立體物件外形的電腦輔助雕刻系統

 

  本論文提出一個結合影像重建與立體雕刻兩子系統的電腦輔助雕刻系統,其中欲被雕塑的立體物件係利用電腦視覺的技術獲取所需的外形輪廓,再以人性化的人機使用者介面進行更改或設計,並經由四軸雕刻機將原始的立體物件予以重塑,裨使此系統可應用於立體物件外形之電腦輔助設計與製造的領域上。首先,設計者可藉由電腦視覺系統擷取立體物件的原始影像,再以本文所發展的邊緣偵測演算法萃取立體物件的輪廓資料,對於此立體物件之外形輪廓,本文提出一個Bi-Cubic B-Spline曲線的控制點選 取演算法將它作平滑化處理以簡化資料並濾除雜訊,然後透過所定義的立體物件之資料結構,以Bi-Cubic B-Spline曲線重建原始物件之立體外形,而設計者亦可對表示此物體輪廓資料的控制點加以修改,以達到塑造立體物件外形的目的;根據此資料,設計者可分別選用步階函數或以一階函數的逼近曲線進行粗雕刻或細雕刻之路徑規劃,最後利用立體雕刻系統以數位式差分解析的運動控制方式將設計者覺得合意之物件外形雕塑出來。文中主要是以一個保齡球瓶作為說明的範例,用以詮述塑造立體物件外形之每一個過程所需的理論與技術;在雕塑的實驗中,除了此保齡球瓶外,尚以不同造型的小花瓶與小酒杯作為測試實例,以驗證本電腦輔助雕刻系統的整體性能,由實驗結果顯示所獲致的立體物件之塑造品質令人滿意。