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第1章 绪论 1

1.1 研究的目的与意义 1

1.2 工业测量系统的研究进展 2

1.3 船舶建造测控技术的研究进展 4

1.4 数据可视化理论与技术的研究进展 5

1.5 存在的主要问题及解决途径 7

1.6 主要研究内容及技术路线 8

第2章 常用工业测量系统分析 10

2.1 三坐标测量机 10

2.2 关节式坐标测量机 11

2.3 经纬仪测量系统 13

2.4 全站仪测量系统 14

2.5 摄影测量系统 15

2.6 激光跟踪测量系统 17

2.7 激光扫描测量系统 19

2.8 室内GPS测量系统 21

第3章 船舶建造精度控制理论和方法 23

3.1 船舶建造精度控制内容及特点 23

3.1.1 船舶建造精度控制内容 23

3.1.2 船舶建造精度控制特点 25

3.2 精度控制标准 26

3.2.1 基本概念介绍 26

3.2.2 精度控制标准 26

3.3 精度控制常用方法 29

3.3.1 船舶建造中的变形 29

3.3.2 造船测量的特殊性及常用测量技术 30

3.3.3 精度控制技术 31

3.4 精度补偿技术 33

3.4.1 精度补偿的原则 33

3.4.2 精度补偿量的确定 34

第4章 坐标转换模型及应用 39

4.1 概述 39

4.2 分步转换模型 39

4.2.1 平面坐标转换 39

4.2.2 高程转换 40

4.2.3 坐标转换 41

4.3 三维整体转换模型 41

4.3.1 三维坐标转换模型 41

4.3.2 基于高斯-牛顿迭代法的改进 42

4.3.3 粗差探测 43

4.4 坐标转换模型的应用 44

4.4.1 平面物方基准 44

4.4.2 空间物方基准 44

第5章 三维模型重构理论与技术 46

5.1 平面模型重构及精度评定 46

5.2 球面模型重构及精度评定 47

5.3 圆柱面模型重构及精度评定 48

5.4 圆锥面模型重构及精度评定 49

5.5 抛物面模型重构及精度评定 51

5.5.1 抛物面拟合 52

5.5.2 法向校准量计算 53

5.6 不规则曲面重构方法研究 54

5.6.1 NURBS曲线、曲面的定义 54

5.6.2 NURBS曲线插值 55

5.6.3 NURBS曲面重构 59

第6章 三维图形绘制与交互可视化技术 61

6.1 OpenGL概述 61

6.1.1 OpenGL体系结构 61

6.1.2 OpenGL工作流程 62

6.1.3 OpenGL的基本图形功能 63

6.2 OpenGL读取DXF文件技术 63

6.2.1 DXF文件分析 64

6.2.2 DXF文件的读取与显示 67

6.3 OpenGL绘制NURBS曲线曲面 70

6.4 OpenGL交互技术 71

6.4.1 平移、旋转、缩放 71

6.4.2 选择、拾取、反馈 72

第7章 船舶建造工业测量系统总体设计 75

7.1 开发目标与原则 75

7.1.1 系统开发目标 75

7.1.2 系统开发原则 75

7.2 系统总体结构及主要功能模块 76

7.2.1 系统总体结构 76

7.2.2 系统功能概要 76

7.3 开发的软硬件环境 78

7.3.1 Windows CE、PocketPC 2002 78

7.3.2 C 80

第8章 数据采集子系统设计与开发 81

8.1 系统结构与主要功能 81

8.1.1 系统结构 81

8.1.2 功能概要 82

8.2 子系统详细设计 83

8.2.1 设置模块 83

8.2.2 数据采集模块 85

8.2.3 数据计算模块 86

8.2.4 数据管理模块 86

8.3 系统开发的关键技术 87

8.3.1 串口通信 88

8.3.2 多线程技术 91

8.3.3 超时设置 91

8.4 系统开发与应用 92

8.4.1 参数设置 92

8.4.2 数据采集 93

8.4.3 数据变换与编辑 94

第9章 数据分析子系统设计与开发 96

9.1 系统结构与主要功能 96

9.1.1 系统总体结构 96

9.1.2 系统主要功能 96

9.1.3 系统菜单设计 97

9.2 系统详细设计 98

9.2.1 设计数据模块 98

9.2.2 数据管理模块 98

9.2.3 坐标转换模块 101

9.2.4 断面分析模块 101

9.2.5 形体分析模块 102

9.3 系统开发的关键技术 102

9.3.1 VBOpenGL type library（Vbogl.tlb）的使用 103

9.3.2 VB环境下OpenGL程序框架的构建 103

9.4 系统的实现与应用 106

9.4.1 系统总体实现情况 106

9.4.2 系统各模块实现情况 106

9.4.3 系统的应用 114

第10章 总结与展望 117

10.1 主要研究内容与结论 117

10.2 需进一步研究的问题 118

10.3 发展展望 119

主要参考文献 120

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