三維曲面破洞修復(fù)技術(shù)研究.pdf

1、殘缺物體表面的破洞修補(bǔ)問題，是計算機(jī)可視化、三維處理和模式識別中一個突出難題。它被應(yīng)用到諸如考古學(xué)、文物保護(hù)、顱骨修復(fù)等領(lǐng)域，近年來國際上已經(jīng)有二十多篇關(guān)于破洞修復(fù)的論文發(fā)表，但是在國內(nèi)，關(guān)于二維的區(qū)域填充研究的較多，三維空間的破洞修補(bǔ)研究的較少，關(guān)于已有散亂點(diǎn)三角剖分研究的較多，再空洞區(qū)域插入多個離散點(diǎn)并建立三角剖分網(wǎng)格研究的較少。本文處理的數(shù)據(jù)是由三維掃描儀獲取的物體表面三維信息，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了一個完整的計算機(jī)輔助破洞修復(fù)系統(tǒng)。主

2、要工作體現(xiàn)在以下幾個方面： 1.由三維掃描儀獲取的實物模型會丟失一些曲面三角面片信息，導(dǎo)致實際的破洞邊界在局部出現(xiàn)環(huán)路，本文給出了解決該問題的具體方法，可以正確的提取模型表面的破洞信息。 2.給出了在破洞邊界區(qū)域約束的三維空間中插入離散點(diǎn)的方法。為了避免后續(xù)的三角剖分出現(xiàn)畸形三角形，根據(jù)插入的離散點(diǎn)周圍三角面片的法矢信息和邊界邊長信息向區(qū)域內(nèi)插入新的點(diǎn)，并循環(huán)檢測空間位置相近的新插入點(diǎn)，合并位置相近的離散點(diǎn)。 3

3、.分析了當(dāng)前的散亂點(diǎn)三角剖分技術(shù)，在借鑒Delaunay三角剖分的基礎(chǔ)上，利用破洞修補(bǔ)過程的特殊性，給出了可以滿足補(bǔ)洞要求的一種新的三角剖分方法。 4.開發(fā)出計算機(jī)輔助破洞修補(bǔ)系統(tǒng)，能實現(xiàn)虛擬模型破洞修補(bǔ)的主要功能?？梢詫π〉钠贫床贿M(jìn)行新點(diǎn)的插入，直接連接邊界點(diǎn)構(gòu)成三角網(wǎng)格，也可以對大的破洞進(jìn)行插入新點(diǎn)，再進(jìn)行三角剖分。在文物修復(fù)和顱骨復(fù)原方面，具有一定的實用價值。介紹了我完成的計算機(jī)輔助破洞修補(bǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用背景、開發(fā)環(huán)境、系統(tǒng)功