三角網(wǎng)格模型的簡化技術及多細節(jié)層次模型.pdf

1、三維網(wǎng)格模型作為一種新的媒體形式，已經(jīng)開始逐漸進入人們的生產(chǎn)和生活中，在虛擬現(xiàn)實、動畫游戲、生產(chǎn)制造等各個方面的應用都越來越廣泛。隨著三維激光測距和建模技術的不斷發(fā)展，三維模型的精度越來越高，數(shù)據(jù)量也隨之飛速增長，給計算機的繪制、傳輸、編輯等系統(tǒng)都帶來了巨大的壓力。解決這些問題的一個途徑就是對復雜的三維模型進行簡化和多分辨率建模，用比較簡單的幾何模型來代替復雜的原始模型，以減少數(shù)據(jù)量，加快處理速度，節(jié)約存儲空間。可見三維網(wǎng)格模型簡化算法

2、的研究課題具有一定的應用價值。 論文首先介紹了模型簡化技術的由來，研究內容，意義及其應用領域。并論述了由空間點云數(shù)據(jù)重構出三角網(wǎng)格模型的方法。隨后對當前國內外有關的三角網(wǎng)格模型的簡化算法進行了分析和研究，討論了靜態(tài)簡化算法和動態(tài)網(wǎng)格簡化算法，并對一些常見的誤差測量度量方法進行了介紹。隨后，詳細討論了以二次誤差作為度量方法的邊折疊算法，論述了二次誤差度量方法的原理，邊權的定義，模型簡化過程，以及生成新頂點的最佳位置。該方法高效地實

3、現(xiàn)了靜態(tài)模型簡化，對原始模型的幾何形態(tài)保存的較為完整。 由于靜態(tài)模型簡化不能實現(xiàn)在同一個模型中的多細節(jié)層次，因而在此重點介紹了一種動態(tài)模型簡化方法，即漸進網(wǎng)格算法，簡稱PM算法。介紹了漸進網(wǎng)格算法的原理及實現(xiàn)過程，并給出了邊收縮的合法條件，及論述了頂點分裂時產(chǎn)生的二義性和解決方法。該方法為三角網(wǎng)格中的每一條邊計算了一個能夠反映邊長、鄰域內的曲率和三角形形狀等局部幾何信息的權值，并通過比較邊權的大小來確定邊收縮操作的順序。針對基于