基于Reeb图的三维网格模型骨架提取算法

针对目前骨架提取算法存在计算复杂度高、骨架结构不够精确等问题,本文基于Reeb思想提出一种改进的三角网格模型骨架提取算法。首先对三角网格模型进行有效简化,计算简化后的模型特征点,以特征点为聚合点,测地距离函数为映射函数,根据不同顶点的函数值进行特征区域划分,然后利用不同分支的顶点信息进行拓扑分析,连接拓扑构造出的骨架点,并对多余骨架点做删除操作。实验结果表明,可得到较好的骨架提取结果。     

一种STL中交错三角片的识别与删除算法

介绍了一种基于STL表示的三角网格模型中交错三角片的识别与删除算法.该方法首先对STL三角网格模型重新建立拓扑关系;接着将网格模型包围盒划分成若干个小的立方体包围盒,并记录和各立方体包围盒相贯的三角片ID号;然后检测单个立方体包围盒中的三角片包围盒空间是否重叠,在空间重叠的基础上进一步检测两个三角片是否交错;最后将所有标志为交错的三角片及其拓扑关系删除.算例结果证明了该算法的可行性和高效性,并优化了逆向工程相关应用中三角网格模型的质量.     

基于多策略的三角网格面快速重构算法

针对三维散乱点云模型,设计了一种基于多策略的三角网格面快速重构算法.该算法首先利用自适应策略寻找自适应k邻,将其进行投影后在局部区域利用相交不可见策略建立顶点连接关系,在此基础上利用角度阈值策略和Delaunay准则变换策略对顶点关系进行优化,最后将此顶点关系逆映射到三维空间,得到三维点之间的连接关系,从而达到三角网格面快速重构的目的.实验结果表明此算法简单高效,处理速度快,重构效果好,并且对点云数据均匀性要求相对不高.     

面聚类网格简化新算法

三维物体表面重建广泛采用三角网格方法,密集的数据采样可以重建出精确的三维表面,但是庞大的数据量不利于多分辨率三维实时显示和三维物体网络传输,因此三维表面网格简化是迫切需要解决的问题之一.近年来表面简化问题得到了广泛地研究.本文提出基于面聚类的网格简化新算法,通过最小化最大类内距离算法进行面聚类实现区域划分,然后提取区域特征,进而根据特征点和边对区域进行受限三角剖分.实验说明本文提出的面聚类网格简化算法在保持三维表面几何拓扑特征的基础上取得了很好的简化效果.     

基于面删除的四面体网格简化新算法

如何简化大规模数据集的几何和拓扑形状以便达到实时显示和绘制的目的,已经越来越引起人们的重视.本文提出一种基于面删除的四面体网格简化新算法.通过对网格中的所有三角形定义其删除的优先级别,删除优先级别高的三角形,以简单的几何删除操作来达到四面体网格简化的目的.和已有的方法比较起来,本方法的特点是每一步都有比较高的删除比例,每一次三角形的删除操作可以达到至少8个(2个面邻接四面体,至少6个边邻接四面体)四面体删除,测试模型中最多可以达到13个四面体的删除.本算法保持了边界节点和网格简化后的一致性.     

大交叠区域的三维网格的融合与拼接

 通过融合重叠区域的顶点以及带边约束的基于点邻域平坦度的网格重构算法,实现了大交叠区域的三角网格的拼接,避免了因删除重叠区域的顶点而需要的补洞操作以及裁剪而产生的细碎三角形.首先,基于有向包围盒的思想,对网格的重叠区域进行快速定位;针对重叠区域的网格顶点,利用移动最小二乘的方法进行融合,避免了由于配准不精确而产生的噪音;而后,利用带边约束的基于点邻域平坦度的网格重构算法,对剩下的重叠区域的顶点进行三角化;最后,通过合并网格中的共同边界边实现网格的拼接.实验表明,该方法对于存在大交叠区域的三角网格的拼接快速而有效.     

基于改进MC算法的CT/MR图像三维重建

针对MC(Marching Cubes)算法重建后模型表面的不光滑性和模型表面三角面片数量大的缺点,提出了在保证一定精度的前提下减少小面片的处理方式。通过对等值面进行三维空间上的方向平滑来代替等值面上的三维坐标平滑,达到了提高模型表面平滑性的目的。以边删除算法为基础,设计了网格简化算法,实现了模型表面的网格简化。以喉管和心血管两组磁共振(Magnetic Resonance,MR)体数据为例进行三维表面重建的结果表明,平滑后的三维显示效果有了显著改善,显示的结构细节清晰度与真实感明显提高。模型的网格简化90%后,依然能保持原模型的特征和较好的视觉效果,并大大提高了实时交互绘制的能力,明显缩短了交互操作时间。     

顶点法矢在自适应Loop细分算法中的应用

本文根据一种新的面积角度加权顶点法矢计算公式对顶点平坦度方法进行了改进,考虑到了三角面片的面积和形状对三角网格顶点法矢的综合影响.使顶点法矢的计算结果更为准确,也使求顶点平坦度的算法得到了优化.     

激光三角网格点云孔洞曲面修补方法

三维激光扫描点云在采集和处理后生成的三角化网格,由于测量设备限制或模型自身形状特点常包含孔洞,这类孔洞会给后续三维重建带来障碍.针对孔洞修补问题,提出了一种激光三角网格曲面点云孔洞修补算法.首先对封闭孔洞通过遍历三角网格确定三角面片边界,检测孔洞.其次基于最小角度法在孔洞多边形处快速生成新三角面片,形成初始网格.然后融合最小二乘网络与径向函数隐式曲面,利用最小二阶导数对曲面曲率进行最小化,并与原始网格曲率变化趋势保持相同,最终实现激光点云孔洞修补.实验结果表明,与其他点云修补方法相比,该方法降低了修补误差,适用于多种三角网格模型孔洞修补.     

一种新的连续性LOD实现算法

为进一步提高网格简化速度和实现连续性的层次细节(LOD),文中利用球形包围体对模型顶点进行分割,通过基于视距的误差阈值和最小误差聚类算法综合控制包围球的体积大小并对包围球的顶点进行聚类.实验结果显示,该算法能够较快、高保真地对模型网格进行简化,并解决了传统算法在层次细节实现上非连续性的问题,证明该算法是有效和实用的.