一种改进的基于二次误差测度的网格简化算法

在医学图像三维表面建模中,会产生大量的三角面,难以在普通PC机上进行实时渲染.为了解决这个问题,本文作者提出一种改进的基于二次误差测度的网格简化算法.通过对顶点进行分类,在简化过程中更好地保持了模型的细节特征,同时考虑了网格中三角面的分布情况,减小了几何误差.结果表明,算法既保持了原算法快速的优点,又满足了医学图像处理对逼真度和网格质量的较高要求.     

网格简化的分类研究

从网格模型简化的发展过程出发,对网格简化进行了分类研究。将网格简化的方法归纳为静态、动态、依赖于视点的简化方法,并对各种简化方法进行了详细的分类,同时对各种方法的优缺点进行了分析。最后对网格简化技术未来发展进行了展望,对网格简化技术在计算机图形学中的重要地位进行了肯定,并强调网格简化技术更需进一步完善的必要性。     

基于改进离散曲率的三角形折叠简化算法

本文提出一种基于改进离散曲率的三角形折叠网格简化算法。利用描述三角形形状的内角权值改进Taubin算法估算三角形顶点的离散高斯曲率,根据Garland算法引入三角形顶点的二次误差度量矩阵,定义三角形的折叠代价为二者的加权和。由折叠代价取得最小值来计算折叠后新点的位置,并以该最小值作为三角形的折叠代价来确定折叠顺序。实验表明,改进的离散曲率能更好的描述三角网格顶点处的弯曲程度,该算法简单快速,并能很好的保持模型的重要几何特征以及拓扑结构。     

基于特征保持和二次误差测度的网格简化

目的解决目前网格简化算法不能很好地保持原始网格几何特征的问题。方法基于二次误差测度简化算法,在计算折叠代价时引入网格模型顶点的绝对曲率,同时采用半边折叠操作。结果提出的算法能够有效地达到特征保持的目的,减少了简化过程中模型的存贮量。结论将顶点的绝对曲率概念引入二次误差计算,在保持简化误差的同时,能够更好地保留网格模型的几何特征。分割和并行化处理将是今后需要解决的问题。     

一种依概率值简化三角网格模型的新算法

利用网格模型简化技术,提出了一种基于概率值简化三角形网格模型的新算法.算法以到相关三角形平面距离最短的点为折叠后的新点,以可调加权控制函数作为折叠误差控制三角形的简化顺序,通过定义分段概率函数,采用连续折叠的方式,对处于不同误差范围内的三角形以不同概率进行连续折叠,使每次误差排序后被折叠的三角形数目由原来的1个增加为若干个,减少了排序次数,加快了简化速度.编程应用结果表明,本算法实现简单,简化速度比单次折叠简化速度提高10倍以上.     

基于曲率和面积的二次误差测度网格简化算法

在经典的二次误差测度(QEM)简化算法基础上,将离散曲率和面积引入到边收缩代价计算中,提出了一种基于离散曲率和面积的二次误差测度网格简化改进算法.该算法既考虑了离散曲面在各顶点附近的弯曲程度,又考虑了曲面的几何形状特征.为保留模型的原始边界特征,规定不对其边界进行简化.试验结果表明,改进算法在网格简化过程中保持了原有算法运行速度快的优点,且简化模型能合理地分配网格,并更好地保持了原始模型的重要特征.     

基于边折叠网格简化的三维形状变形

提出一种基于边折叠网格简化的交互武三维形状变形算法.通过折叠三角形网格的边来提取原始三维模型中的形体关键特征点生成简化模型,以交互方式对三维模型添加固定、移动等位置约束,建立并求解非线性优化方程,获得简化模型上各关键点仿射变换的最优值.然后基于关键点的仿射变换,计算原始模型中各节点的变形映射.实例表明边折叠网格简化可有...     

基于离散曲率的二次误差度量网格简化算法

在医学图像三维重建时产生大量的三角面片,极大地限制了三维重建的速度。提出了一种基于离散曲率的二次误差度量网格简化算法。在代价函数中引入顶点离散曲率,通过将代价函数作为顶点对的权值来控制顶点对合并次序,更好地保留了原模型的细节特征,同时修改模型特征点与特征线的权值,使得简化过程中原模型的特征点与特征线能够较好地保留。经实验对比与分析表明,该算法有效地提高了图像质量且能很好地保持原模型的图形特征。     

一种三维网格简化算法

为实现大数据量三维模型的化简,得到高质量、多分辨率的模型,满足实时绘制要求,采用半边数据结构表示三角形,用点到平面距离的平方和作为边折叠的权值,用渐进边折叠算法进行模型简化。在简化的过程中得到一系列的简化点序列,结合此点系列和简化的模型,就可以生成连续的任意分辨率的简化模型。经试验证明,本算法易于实现,效率高,占用内存空间适中。该算法可以用于交互式虚拟现实和网络模型的渐进传输。     

基于物理属性与三角形正则度的网格简化算法

针对三维虚拟场景的物理属性显示需求,提出一种带属性的边折叠的三角形网格简化方法.该算法计算折叠代价时以模型边曲率和边上物理属性的增量以及三角形正则度作为权因子,边上物理属性的增量使简化后的模型很好地保留了原模型的物理属性特征,而添加三角形正则度优化了简化后模型三角形的形态.同时还解决了边折叠时导致的拓扑错误,并用多选择技术加快了计算速度.经实验验证和对比分析,证明了算法的有效性与正确性.     

基于二次误差度量的网格简化算法

网格简化是提高计算机处理复杂模型速度有效方法,要求算法时间和空间复杂性低,简化质量高且简化结果中三角形紧致性好,给出一种简化三角形网格表示的三维模型的算法。算法采用边折叠为基本操作,以点到相关直线的距离的平方为误差度量。为降低算法的空间复杂性,简化过程中每个点保留一个浮点数的历史记录。实验结果表明,在ＰⅢ上,算法可在１２ｓ内简化含７万个三角形的模型,简化结果中三角形紧致性大于０．９的三角形数为５６     

基于超平面及遗传算法优化的网格简化

基于对目前反求工程中已有方法的分析，引入超平面的概念；通过对三角网格曲率的离散化计算，经过种子点的生长以及区域合并形成超平面。在对超平面删除后留下的空洞进行重新三角化时，利用遗传算法生成具有空间形状优化的简化模型。在此过程中以一种新的编码方式使遗传算法能够适应网格优化的特殊性；通过对变异算子的修改，保证遗传进化的有效性；将交叉算子放弃，避免了新产生的三角网格和已经存在的网格重叠和相交。通过这种方法可以调节形状的优化程度和侧重度。     

网格模型简化算法综述

网格模型的简化是解决复杂三维模型存储、传输和实时绘制的有效性与硬件处理能力的局限性之间矛盾的主要方法.在分析了网格模型简化的主要技术和方法的基础上,以这些方法和技术为线索,对现有模型简化主要算法进行了较为详细的介绍,并分析了各主要算法的特点;最后对模型简化技术的发展趋势进行了展望.     

面向网格简化的STL拓扑信息快速重建算法

以STL模型为研究对象，针对网格简化要求的显式、完整拓扑关系，提出了一种快速构建拓扑信息的新算法．在优化选取拓扑信息构建顺序的基础上，一方面针对各种几何元素的特点选取有效的数据结构，在数据组织层次上保证顶点归并的效率和几何元素的检索效率；另一方面，充分利用顶点与其邻接点和邻接面的关系，将边归并的比较范围控制在顶点的邻域，并在全局遍历时选择数据规模最小的顶点．算法具备优良的时间效率性，提高了网格简化预处理的效率．     

具有3D边缘保持的网面简化算法

研究用于计算机视觉领域的三维物体模型网面简化算法。该算法可物体形状和拓扑关系及物体表面法线、纹理、颜色和边缘等特征,是一种基于边操作（收缩,分裂）的网面模型的简化算法。该算法将网面不对称最大距离作为形状改变测度,在大量简化模型数据的同时,能有效地保持模型几何形状,拓扑关系、3D边缘点和边的特征,并能合理分布网面特点。     

基于Laplacian算子的法向网格生成

多分辨率法向网格是网格的一种多分辨率表示方法。其中每一个分辨率层次都是它的前一层法向的偏移,因而除基网格顶点外,其它顶点都可表示为一个标量形式。本文提出一个生成法向网格的算法,对Lgor Guskov等人的方法作了改进,首先,在计算基网格的网格简化过程中,记录下每个基网格三角形在原始网格中的相关三角形集,以此来提高求交效率同时仍保证较高的准确性。其次,增加了处理边界情形的能力。最后,利用Lapacian算子的切向分量对法向网格进行重新参数化。使得网格的三角形分布更均匀,三角形的形状也更为正则。从实验结果可以看到,本文的算法具有较强的实用性,所得到的法向网格与原始网格的逼近误差也很小。