三維點云模型輪廓線的繪制.pdf

1、輪廓線在計算機圖形學(xué)、計算機視覺和模式識別中占有重要地位，它是表示物體形狀最重要的因素之一。在非真實感繪制中，能夠用輪廓表達出藝術(shù)的效果；在計算機視覺和模式識別中，輪廓是識別物體的非常重要的特征之一。因此，如何提取物體的輪廓線，一直是計算機圖形學(xué)研究的熱點問題之一。 物體點云模型是利用三維掃描儀對物體進行掃描得到的物體表面的直接采樣點，是對物體表面的幾何屬性最真實地記錄。由于點云模型不需要存儲和保持物體表面的連接信息，與三角網(wǎng)格

2、點模型相比，點云模型在表示比較復(fù)雜或動態(tài)變化的形狀時有著更多的靈活性。近年來，基于點云模型的數(shù)字幾何處理技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。 本文主要研究如何快速獲取點云模型上的輪廓點，并將獲得的離散的輪廓點連接成為一條連續(xù)的3D輪廓線。本文的主要貢獻有： 1、提出了利用高斯球獲取點云模型輪廓點的方法。由于點云數(shù)據(jù)是無結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，如何快速判斷哪些點落在物體輪廓上是獲取輪廓線的首要問題。本文根據(jù)平行投影和透視投影兩種不同情況，將物體

3、表面頂點的法向向量分別向三維、四維空間高斯球上映射，利用層次劃分快速判斷三維點云模型上的輪廓點，從而實時獲取物體表面輪廓上的點。 2、提出了一個基于圖結(jié)構(gòu)的點云模型上輪廓線的獲取算法。在獲取輪廓點的基礎(chǔ)上，利用點的原始位置信息，將鄰近點連線形成圖表示的初始輪廓線，利用最小生成樹、短邊剪枝、光滑等幾個步驟進行處理，形成最終的光滑輪廓線。 實時獲取三維點云模型上光滑的輪廓線，對物體的實時非真實感繪制，物體的識別等提供了基礎(chǔ)，