曲面簡化與細分曲面造型的研究.pdf

1、隨著三維掃描等測量技術(shù)的發(fā)展，獲得的三維數(shù)據(jù)越趨于復雜；從而由曲面重構(gòu)及其等值面抽取等方法得到的模型網(wǎng)格相當復雜、稠密。這給計算機的顯示、傳輸與存儲等帶來很大的不便。近些年，圍繞該問題，人們拓寬了曲面造型技術(shù)的研究領(lǐng)域，其中曲面簡化與細分曲面技術(shù)成為了一個焦點。 本文較為綜合的描述了曲面簡化與細分曲面造型技術(shù)。曲面簡化是在保持原模型的特征的情況下，逐步刪除模型的面與頂點，從而除去了模型一些細節(jié)特征，得到初始模型的一個較簡單的逼近

2、模型。細分曲面是一個網(wǎng)格序列的極限曲面，即通過采用一組規(guī)則在給定的初始網(wǎng)格中插入新頂點并不斷重復此過程而獲得。 首先，本文較全面的介紹了當今各種有效的曲面簡化算法并分析了它們的優(yōu)缺點。算法主要有頂點聚類、頂點刪除、區(qū)域合并、小波分解、邊折疊等等。其次，本文提出了一種基于尖特征度的邊折疊簡化算法。目前存在的自動簡化算法在低分辨率的狀態(tài)下往往忽略模型的重要幾何特征，如尖角或者曲率大的區(qū)域，從而導致視覺上的退化；本文在QEM算法基礎(chǔ)上

3、，引入尖特征度的概念，不僅保留了模型的重要幾何特征，而且合理分配網(wǎng)格，在曲率大的區(qū)域稠密、平坦區(qū)域稀疏，簡化效果更好。再次，本文研究了細分曲面造型技術(shù)及其在圖形學中的應(yīng)用。并列出了兩個基于三角形網(wǎng)格的細分模式：Loop細分與改進的Butterfly細分。最后，本文闡述了一種由稠密三角網(wǎng)格構(gòu)造蝶形細分曲面的方法。利用邊折疊簡化的精度高、速度快的優(yōu)點及其蝶形細分模式的插值性構(gòu)造出具有較好視覺效果的蝶形細分曲面。其中，一同介紹了連續(xù)多分辨率模