一種四邊形網(wǎng)格簡化算法的實現(xiàn)與改進(jìn).pdf

1、近年來，隨著計算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電腦逐漸成為影視制作、三維動畫、醫(yī)學(xué)圖像處理、藝術(shù)創(chuàng)作的重要工具。網(wǎng)格模型在消隱、著色和渲染等方面的功能使用方便，在這些應(yīng)用中被廣泛使用。結(jié)構(gòu)化的四邊形網(wǎng)格在表現(xiàn)曲面時可以提供較好的表面近似，吸引了很多研究者的關(guān)注。為了滿足對顯示對象更強(qiáng)的層次感和更高的真實感的追求，人們往往會對對象物體進(jìn)行高精度的采樣，或者在建立模型的時候使用大量復(fù)雜的、細(xì)節(jié)化的網(wǎng)格以充分描述對象各部分的特征，因此生成的網(wǎng)格中包含的

2、面片數(shù)量越來越龐大，對網(wǎng)格進(jìn)行生成、計算、處理、存儲等操作所需要的計算機(jī)資源不斷增加，超出了當(dāng)前的硬件水平。因此，各類網(wǎng)格模型的簡化算法被提出，在保證模型質(zhì)量的情況下減少網(wǎng)格的數(shù)量以簡化網(wǎng)格模型。
　　本文考察研究了四邊形網(wǎng)格簡化算法的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用，介紹了網(wǎng)格簡化的定義與意義，把常用的網(wǎng)格簡化算法劃分成頂點聚類法、頂點刪除法、邊折疊法和面片刪除法四類，介紹了其主要代表算法，并對每一類算法簡化效果和效率進(jìn)行了大致的評估，考察了基于

3、二次誤差度量(QEM)的邊折疊網(wǎng)格算法的基本思想。
　　隨后本文介紹了四邊形網(wǎng)格對偶結(jié)構(gòu)的定義和特點，詳細(xì)介紹了對偶結(jié)構(gòu)中的弦的各類基本操作，通過對四邊形弦操作的具體例子說明了操作對四邊形網(wǎng)格面片數(shù)量的影響。
　　考慮到四邊形網(wǎng)格的連通性，本文實現(xiàn)的算法設(shè)計了一組有針對性的邊收縮操作，通過一套有效地的簡化優(yōu)先級度量策略控制保證模型簡化的質(zhì)量。優(yōu)先級的度量包含三個部分，一是通過二次誤差度量的計算來保持模型的幾何形狀，二是計算了