基于幾何基元的點模型處理關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、點模型以離散點為表面表達(dá)方式，比較于傳統(tǒng)的三角網(wǎng)格模型，點模型具有如下優(yōu)點：數(shù)據(jù)獲取方便、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單及無需維護(hù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等。在計算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域中，點模型的數(shù)字幾何處理已成為一個新興的研究熱點。
　　本文以點模型為研究對象，以幾何基元為基本幾何描述方式，探索有效的幾何基元的探測方法及其若干關(guān)鍵應(yīng)用。
　　本文的主要的工作內(nèi)容有：
　　1.提出了一種新的基于RANSAC范型的幾何基元探測方法，并通過實驗結(jié)果分析驗證了方法的

2、有效性及健壯性；定義了面向局部采樣策略的模型分析方法，對于大規(guī)模點模型，局部采樣策略可確保穩(wěn)健地提取高概率值的幾何基元；在進(jìn)一步融合惰性評分估計模式的基礎(chǔ)上，開發(fā)出一套高效實用的算法。
　　2.針對大規(guī)模點模型，提出了一種基于分解模式的點模型壓縮方法；由于幾何基元具有良好的逼近屬性，故可有效地將圖像技術(shù)應(yīng)用于壓縮位移映射；點模型交互式繪制時，可實現(xiàn)面向GPU的快速數(shù)據(jù)解壓縮。
　　3.提出了基于幾何基元導(dǎo)引的點模型分割與匹配

3、方法，旨在自動探測到點模型中蘊(yùn)含的實體對象；該方法將探測簡化為一個圖匹配問題：實體對象由其對應(yīng)的幾何基元進(jìn)行描述，并將實體對象映射為圖節(jié)點，對象之間的幾何關(guān)系映射為圖邊；鑒于幾何基元數(shù)遠(yuǎn)低于點數(shù)量，故對于大規(guī)模點模型，上述圖匹配是非常有效的；圖匹配過程中，若未滿足關(guān)聯(lián)于圖邊的幾何約束，則可快速地檢索并刪除非法匹配。
　　4.基于已探測到的幾何基元，可將探測到的幾何基元延伸至點模型缺失區(qū)域，進(jìn)而完成幾何體上未觀測到部分的有效修補(bǔ)。針