三角网格模型顶点法矢与离散曲率计算

给出了一种新的面积角度加权的三角网格模型顶点法矢计算公式,在此基础上对Taubin离散曲率计算方法做了改进,采用质心距离权重代替面积权重,提出了新的离散曲率计算方法。实例表明,与原有公式及方法相比,该公式与方法的计算结果更为准确。     

曲面的有限元网格顶点法矢算法

分析计算有限元三角形网格顶点法矢的各种算法原理,比较各种算法的结果精度,指出Max方法考虑了三角形网格的形状,且本质上是一种通过对四面体进行外接球面拟合的计算方法,结果精度很高.在此基础上,针对曲面在有限元网格划分后可能同时存在三角形网格和四边形网格,提出适应于单独的三角形网格和四边形网格与两者并存的混合网格的顶点法矢求取算法,计算结果表明了算法的适应性和有效性.     

二维流形三角网格模型顶点法矢量估计

提出一种以顶点的一邻域中三角形在该顶点处的顶角与对应三角形的面积比值加权三角面法矢量估计二维流形三角网格模型顶点法矢量的方法.回顾了现有的五种顶点法矢量估计方法,然后给出了新的方法.设计了利用理论法矢量与估计法矢量的夹角作为误差评价标准的实验,应用球体和椭球体模型分析了所涉及的6种估计方法的性能.     

离散三角网格模型顶点法矢量估算

提出一种新的三角网格模型顶点法矢估算方法,采用以三角网格顶点一阶邻域三角形的形状因子与顶点到三角形质心距进行综合加权的方法。同时指出：在同等三角网格曲面,随着三角网格划分精度的提升,网格顶点法矢估算精度有增大趋势;在同等网格划分精度条件下,对于平均曲率小以及平均曲率变化率小的三角网格模型,其网格顶点法矢估算精度也有增大趋势。实例计算和误差分析表明,该方法的计算结果更为精确合理。     

基于形状修正的三角网格模型顶点法矢估算方法

为了提高三角网格模型的顶点法矢计算的准确度和稳定性,提出了一种改进的基于三角形形状修正的法矢估算方法,并首先对具有代表性的5种顶点法矢估算方法进行了分析,通过比较各估算方法在顶角、面积等权重方面的处理特点及存在的缺陷,提出了一种评价因子对三角形形状质量进行量化,且在理论上给予了证明;然后据此对顶点法矢估算方法进行了改进;最后利用规则和不规则的二次曲面网格模型进行了实验验证,并以顶点法矢误差的算术平均值和标准方差来分别评价各种估算方法估算结果的准确度和稳定性。实验结果证明,该新方法较其他估算方法估算的顶点法矢精度更高,稳定性更好。     

基于三角网格的交互式数据分割研究

为了有效地提高三角网格模型数据分割的效率和准确性,设计了一种交互式的数据分割算法--基于夹角追踪的区域边界生成方法.该方法在自动提取三角网格模型特征点的基础上,交互地选取区域边界的起点和终点,由起点和终点建立一个方向向量.沿着方向向量,以夹角追踪的方式查找其它的边界点,直到起点和终点在同一三角形中.根据三角网格所具有的特征,设计了新的区域边界光顺算法和域内顶点的查找方法.部分典型算例表明了该设计算法的正确性和有效性.     

三角网格分割综述

三角网格分割是数字几何处理的重要问题之一,从分割驱动信号、分割类型、分割策略、算法复杂度、适用范围等方面对典型的网格分割算法如迭代聚类法、区域生长算法、分水岭算法、层次分解或合并法、谱分析法、骨架方法等进行了详细的比较和论述。并结合实际工作,对网格分割的研究趋势进行了展望。     

破碎刚体三角网格模型的断裂面分割

针对基于断裂面匹配的破碎刚体复原,提出了一种分割断裂面的方法。首先,根据相邻三角片法矢的夹角,将碎块外表面以棱边为界限分割成多张曲面;然后,根据曲面法矢的扰动大小和扰动图像,经过二次分割,将曲面区分为原始面和断裂面。实验结果表明,所提方法能够正确快速地提取出形状较复杂碎块的断裂面。     

任意三角网格模型体积的快速精确计算方法

三角网格是使用最为广泛的网格模型。提出了一种仅根据三角网格模型的三角面片集合计算模型体积的方法。该方法通过指定投影平面,计算每个三角面片及其在投影平面上的投影所围成的凸五面体的带符号体积（必要时对三角面片进行细分）,整个模型的体积为所有凸五面体带符号体积的代数和。所提出的三角网格模型体积计算方法能实现模型体积的快速准确计算。在大型水电工程施工模拟中施工单元的方量计算测试和不同规模的三角网格模型体积计算测试都证实了该方法的有效性。     

三角网格模型体素特征分割

针对现有机械制造领域网格模型分割结果缺少工程含义的现状,提出了一种三角网格模型体素特征分割方法。首先在对三角网格模型分割的基础上,对由网格分割得到的每个子网格进行曲面类型识别,然后在基本体素及典型结构显著特征表示的基础上,把识别出的曲面集合与基本体素及典型结构进行匹配,从而将分割结果分类为自由曲面、基本体素和复杂体素,实现具有工程含义的体素特征分割。该方法可以降低模型重构的难度,加快模型重构的速度。     

基于非均匀热扩散的交互式图像分割算法

交互式图像分割是图像分割中的重要分支,在现实生活和医学领域都有着广泛的应用.该文基于计算测地距离的热方法,引入了热扩散系数,提出了一种基于非均匀热扩散的交互式图像分割算法.该算法利用图像的颜色信息构造三角网格作为热扩散的媒介,首先由热方程找到距离增加的方向,再利用泊松方程还原测地距离.将前景中人工交互区域上的热流扩散速...     

基于保特征调和场的交互式网格分片

网格模型分片在计算机图形学应用中具有重要意义,本文提出了一种基于网格上的调和场和图割技术的网格模型分片算法.用户可以通过划线的方式来指定网格上感兴趣的区域;算法自动构建反映该区域细节特征的调和场,进而采用图割技术,得到满足用户要求的分片结果;通过对网格分割边界的光滑处理,可有效改善锯齿型分割边界.实验结果表明,我们的算法对于特征单一或复杂的网格模型都能得到符合用户意图的分割结果.     

基于三角形连接的有限元网格划分

文中创新地提出了三角形连接的有限元网格划分的算法,但是三角形并不是有限元计算的基本单元,而是根据已经生成的三角形生成较为规整的四边形。在实际的项目过程中,创新地提出了三种有效的算法,并利用C＋＋面向对象的MFC程序设计和编写。本程序可以从模型文件读取边界以及点约束和线约束特征数据,程序自动计算出一个较为合理的边界间距值,并且根据需要人工或自动选择一种划分算法,从而自动完成高质量的四边形网格划分。三种算法皆可以处理大量数据点和线,并且划分速度较为高效。本程序模块成功应用于有限元计算软件中。     

一种保持特征的三角网格光顺方法

网格光顺是逆向工程中一种常用的数据处理手段,其主要目的是为了减少网格模型中的噪声,提高网格模型的质量。但网格上的一些特征常常会在光顺时丢失。如何在光顺时保持网格模型的特征成为提高光顺质量的一个关键问题。在实现常用光顺方法的基础上,该文提出了一种能较好保持网格特征的自适应光顺方法,通过对特征进行判断,根据网格顶点的不同性质对其采用不同的操作方法以达到光顺和保持特征的目的。     

三角网格表面近似测地线的计算

为了有效地计算三角网格表面任意两点间的近似测地线,将三角网格模型表示成带权图,计算带权图上两点间的最短路径,并迭代细分最短路径邻域内的边以构造新的带权图求解.改进了细分顶点的生成策略,提出了邻域扩展的方法,提高了迭代运算速度,有效地解决了迭代细分算法容易陷入局部最优的问题;并把测地线距离应用于径向基函数,实现了一种曲面变形算法.实验表明该算法达到了较好的效果.     

基于凸凹信号的网格分割

网格分割在网格参数化、纹理atlas图等几何处理问题中有着重要的应用,提出一种基于顶点或面凸凹信号的简单高效的网格分割算法,基于均匀支撑半径的顶点凸凹信号分析将顶点分为平坦点、凸点、凹点和特征点,先从平坦点进行平坦区域扩展,再从剩下的凸凹点出发进行凸凹区域扩展,最后根据顶点和边界边的光滑度进行区域竞争扩展;对于未能完全分割的简化程度高的模型,基于面的凸凹信号采用类似的过程进一步完成最后的分割,该算法可以快速地进行网格分割并能较好地保持网格特征,特别适用于CAD模型的分割。     

基于live-ware交互式的图像分割研究

图像分割是指将图像中具有特殊涵义的不同区域区分开来,这些区域是互相不交叉的,每一个区域都满足特定区域的一致性。Live-Ware作为一种分割算法,其特点主要体现在其交互性上。本文使用Live-Ware交互式分割算法对图像进行了分割研究。     

离散曲率约束的三角网格模型拓扑分割算法

针对三角形网格模型简化中保持细节特征的要求,提出了依据离散曲率划分三角网格顶点的特性,并结合区域增长法自适应地确定拓扑分支的优化算法.每个顶点根据其相邻面片顶点的曲率值划分属性区域,并在区域生长过程中重复选择K-ring碟形区域中具有相似属性值的顶点作为种子.为了有效地探索凸凹形状区域,以曲率极值点作为初始点,提出了有效的区域增长及合并的策略,突出了模型的局部特征和拓扑结构.最后通过一系列实验验证了该算法的快捷性.     

基于特征保持的三角形折叠网格简化算法

针对模型简化过程中出现的特征细节丢失、简化结果过于均匀等问题,文中基于特征保持提出一种改进的三角形折叠网格简化算法。简化前对原始模型中的三角形预分类,简化中以二次误差测度度量简化过程,以三角形狭长度、局部区域面积以及局部区域尖锐度控制三角形简化顺序,对边界三角形和内部三角形采取不同的简化策略,以此保持模型特征和降低算法复杂度。本算法在Visual c＋＋6．0开发环境下,结合OpenGL编程语言实现。实验结果表明,改进算法采用延迟简化特征区域及形状好的三角形的方法,有效地保持了模型原始特征,且简化速度较快。