基于视点的网格模型快速简化算法

在计算机图形学中，经常采用网格模型对物体和场景进行描述，而网格模型的大数据量成为实时绘制的瓶颈。因此，必须对网格模型进行简化，目前的简化算法，主要是以网格模型几何误差的最小化为准则，而忽略了模型的视觉特征。文章提出了一种基于视点的网格模型简化算法，其简化准则是视觉特征的最优化，利用视点相关，建立视点与网格精度的对应关系，对距离视点较近的部分采用较密网格，对距视点较远的部分采用稀疏网格。实验结果表明，该算法能够在保证高度真实感视觉效果的前提下，实现模型较大幅度的简化。     

多特征融合的网格模型简化方法

针对三维网格模型简化过程中的过简化和失真问题,提出一种利用多特征融合的度量方法引导三维网格模型的简化过程。该方法通过分析模型简化的误差度量准则和模型的特征信息,首先利用法向信息加权的二次误差方法度量模型的几何特征信息;然后采用三角形边长比信息加权的挠率度量模型的视觉特征信息;最后融合几何特征信息和视觉特征信息作为模型简化的多特征信息引导模型简化。实验结果表明,该方法可有效保证算法的计算效率,保持简化后模型的形态特征,解决了模型的过简化和失真问题。     

一种基于视点的网格模型简化算法

在计算机图形学中,经常采用网格模型对物体和场景进行描述,而网格模型的大数据量成为实时绘制的瓶颈.因此,必须对网格模型进行简化,目前的简化算法,主要是以网格模型几何误差的最小化为准则,而忽略了模型的视觉特征.本文提出了一种基于视点的网格模型简化算法,其简化准则是视觉特征的最优化,利用视点相关,建立视点与网格精度的对应关系,对距离视点较近的部分采用较密网格,对距视点较远的部分采用稀疏网格.实验结果表明,该算法能够在保证高度真实感视觉效果的前提下,实现模型较大幅度的简化.     

虚拟环境中多细节层次模型生成新算法

网格简化在科学计算可视化和虚拟现实等领域具有重要意义,它有利于降低几何模型的复杂度,提高模型实时绘制的速度。本文提出一个基于法向矢量的模型简化算法,算法通过比较顶点法矢与关联三角形法矢的夹角,有序地删除顶点,重组简化模型的拓扑结构。实验结果表明,算法在不影响模型视觉特征的前提下,实现了模型较大幅度的简化。     

带属性的三角网格模型简化算法研究

在计算机视觉，计算机仿真，网络传输中，经常遇到带有颜色，纹理等属性的三角网格模型的简化问题，文中提出一种带属性的三角网格模型简化的算法，该算法将表征网格顶点信息的向量由简单的三维几何信息扩展到包含颜色，纹理等附加信息的多维向量，在R^n空间中用对称Hausdorff距离控制网络简化顺序和精度，既保证了简化网格模型在几何上与补始网格模型尽可能地相似，又较好地保存了初始网格模型的颜色，纹理等信息。     

一种基于区域分割的几何模型简化方法

根据几何模型简化中保持细节特征的要求,引入了图像的区域分割原理,提出了一种利用曲度进行区域生长的网格模型区域分割方法,用A型种子或B型种子进行生长,将模型分割为一些区域;在此基础之上,提出了一种基于区域分割的几何模型简化方法,各个区域按照三角形数目的比例进行简化.该方法在保持模型细节特征的基础之上,大大地加快了模型简化的速度;另外还提出了一种累进网格模型的实现方法,实现了具有细节特征的多分辨模型间的层次过渡.实验证明本文所提出的几何模型简化方法加快了网格模型的简化速度,并具有保持模型的三角形网格密度分布的特点,是一种实用、方便和有效的简化方法.     

基于顶点法向量重要度的模型简化算法研究

目前的模型简化算法多以边折叠前后模型的几何位置的变化为折叠代价,这样的代价计算方法对保持模型的视觉效果考虑不足,尤其是对顶点法向量的急剧改变考虑的很少,造成了简化后模型视觉特征的急剧改变。文章对当前国内外有关三维几何模型的简化算法和各种简化准则进行了分析和研究后,提出了一种改进的模型简化算法：基于三角面顶点法向量重要度的二次误差测度边折叠算法。本算法在简化过程中,通过对三角面顶点法向量重要度的控制,保证了重要度大的顶点关联边不被折叠,减少了运算量,保证了简化后的模型表面光滑平顺,视觉感良好。     

基于谷脊线特征的三维网格模型简化方法

已有的网格简化算法容易丢失大量褶皱、边界等明显几何特征,导致简化后的模型在视觉上失真,为此提出一种基于谷脊线特征的三维网格模型简化方法.首先基于隐式曲面提取网格模型的谷脊线,得到体现重要性几何信息的模型特征点;然后利用层次化的紧支撑径向基函数(CS-RBFs)将上述模型特征点恢复成隐式曲面,得到简化后的三维网格模型.与N-Garland方法对比的实验结果表明,文中方法能显著地减少网格模型顶点数,生成的模型精确度高,生成过程高效.     

一种保持视觉特征的LOD模型简化算法

目前,很多模型简化算法在进行大规模简化后并不能很好保证模型的视觉特征,从而产生视觉失真。针对上述问题,提出一种模型简化算法,该算法通过引入顶点曲度特征因子和限制狭长三角形的生成,保持了模型的几何特征;通过标记色差明显的三角形,很好地保持模型的纹理特征;通过衡量边折叠代价队列和边变化队列中的数据,解决误差累积在模型简化后影响视觉效果的问题,进而保证模型简化后的几何特征和纹理特征。实验表明,该算法高效、可靠、能很好保持模型的视觉特征。     

水平集网格简化算法在遗址场景中的应用

将水平集方法引入到三维模型网格简化中,构造符号距离函数,函数的零集定义为初始曲面;引入一个能量泛涵,通过对其极小化诱导出一个水平集形式的二阶几何偏微分方程,从而将网格简化过程转化为隐式模型的体素扩散过程。该方法目前已经用于文化遗产数字化的大场景和文物的模型简化中。对水平集网格简化算法和现常用的基于点对收缩的网格简化算法在视觉质量和几何误差方面做了比较和分析,实验表明该方法适用于任意拓扑形状的网格模型,使得模型大规模简化后,在保持较低误差的同时,仍然能够保持相当多的重要几何特征和较好的整体视觉效果。     

Efficient implementation of real-time view-dependent multiresolution meshing

In this paper, we present an efficient (topology preserving) multiresolution meshing framework for interactive level-of-detail (LOD) generation and rendering of large triangle meshes. More specifically, the presented approach, called FastMesh, provides view-dependent LOD generation and real-time mesh simplification that minimizes visual artifacts. Multiresolution triangle mesh representations are an important tool for reducing triangle mesh complexity in interactive rendering environments. Ideally, for interactive visualization, a triangle mesh is simplified to the maximal tolerated visible error and, thus, mesh simplification is view-dependent. This paper introduces an efficient hierarchical multiresolution triangulation framework based on a half-edge triangle mesh data structure and presents optimized implementations of several view-dependent or visual mesh simplification heuristics within that framework. Despite being optimized for performance, these error heuristics provide conservative error bounds. The presented framework is highly efficient both in space and time cost and needs only a fraction of the time required for rendering to perform the error calculations and dynamic mesh updates.     

基于法向的网格简化

网格简化是科学计算可视化和虚拟现实领域中的一个重要研究方面,它在不严重损失物体的视觉特征的前提下,用较少数目的多边来表示物体,减少了模型的复杂性,提高了绘制的速度,文中提出了一个适合于表面曲率变化不太大的网络简化算法。     

Generating high-quality discrete LOD meshes for 3D computer games in linear time

The real-time interactive 3D multimedia applications such as 3D computer games and virtual reality (VR) have become prominent multimedia applications in recent years. In these applications, both visual fidelity and degree of interactivity are usually crucial to the success or failure of employment. Although the visual fidelity can be increased using more polygons for representing an object, it takes a higher rendering cost and adversely affects the rendering efficiency. To balance between the visual quality and the rendering efficiency, a set of level-of-detail (LOD) meshes has to be generated in advance. In this paper, we propose a highly efficient polygonal mesh simplification algorithm that is capable of generating a set of high-quality discrete LOD meshes in linear run time. The new algorithm adopts memoryless vertex quadric computation, and suggests the use of constant size replacement selection min-heap, pipelined simplification, two-stage optimization, and a new hole-filling scheme, which enable it to generate very high-quality LOD meshes using relatively small amount of main memory space in linear runtime.     

An algorithm for LOD by merging near coplanar faces based on gauss sphere

LOD（Level of Detail)models are widely used recently to accelerate the rendering of 3D scenes.An algorithm that creates multiple levels of detail for 3D scene y merging near-coplanar faces is presented in this paper,First a Gauss sphere is defined for the model of scene and it is divided into meshes near-uniformly.Then,the faces of objects are attached to the respective spherical meshes according to their normal direction.If faces attached to the same mesh are connected with each other,they are merged to form a near coplanar patch (Superface),Isolated vertices inside the patch are removed and the patch is retriangulated.To further imporve the simplification,vicinity vertices on the boundary of the surface patch are merged.In the algorithm,a planar separate rule planar-enneatree is adopted to set up a hierarchical structure of the Gauss sphere,which is used to support the hierarchical model of the scene(LOD),the experimental result shows that the algorithm can achieve desired simplification effects.     

一种基于视觉特性的三角网格简化算法

在计算机图形学和几何造型中，实体模型经常采用多边形网格描述，由于绘制时间和存储量与网格的数量成正比，因此复杂的网格模型通常并不实用，从而必须进行模型简化。因为任意多边形可以很方便地被剖分为三角形，由此该文提出一种新的基于视觉特性的三角形网格简化算法。该算法基于人类的视觉特性对三角形网格进行重要性分析，模型细节的选择取决于整个模型对视觉效果的贡献程度，在用户指定的尺度范围内，通过采用收缩三角形以达到迅速简化的目的，以较小的图形生成代价获取丰富的图形视觉效果。实验结果表明，该算法具有实现简单，速度快的特点，能有效地支持细节层次模型的表示。     

一种基于半边折叠的多分辨率模型构造方法*

虚拟现实的真实感限时图形生成中加速技术十分关键, 细节层次模型(LOD)在实时绘制复杂场景中得到了广泛应用。提出了一种基于半边折叠的多分辨率模型构造方法,该算法能够快速简单并有效地减少模型的多边形数,同时将简化记录紧致地存储在隐含着多分辨率模型的单分辨率模型中,减少了存储空间,并能实现快速地提取及显示。     

一种基于边折叠的LOD自动生成算法

多细节层次（LOD）是实时图形生成的一项重要技术。介绍了几种典型的多细节层次模型的自动生成算法，在此基础上提出了一种基于边折叠的多边形网格模型简化算法。实验表明，这种网格模型简化算法能在损失很少的屏幕像素误差的前提下提高图形绘制速度，是一种简单且有效的LOD自动生成算法。     

Visual saliency guided textured model simplification

Mesh geometry can be used to model both object shape and details. If texture maps are involved, it is common to let mesh geometry mainly model object shapes and let the texture maps model the most object details, optimising data size and complexity of an object. To support efficient object rendering and transmission, model simplification can be applied to reduce the modelling data. However, existing methods do not well consider how object features are jointly represented by mesh geometry and texture maps, having problems in identifying and preserving important features for simplified objects. To address this, we propose a visual saliency detection method for simplifying textured 3D models. We produce good simplification results by jointly processing mesh geometry and texture map to produce a unified saliency map for identifying visually important object features. Results show that our method offers a better object rendering quality than existing methods.     

基于层次细节模型的遮挡裁剪算法

遮挡裁剪和应用层次细节模型是两种有效的三维复杂场景渲染加速算法，为了快速地进行三维复杂场景的渲染，提出了一种结合层次细节模型与遮挡裁剪技术的算法框架，该算法首先在预处理阶段，将场景划分成不同空间层次结构；然后在运行时刻，对较高的空间层次，可应用遮挡裁剪技术判别场景的可见性，并裁剪掉不可见场景部分，而在局部的较低层次上，则应用网格简化方法来选择适当的模型层次细节，实验结果显示，该算法取得了较好的加速性能。