一种快速三维散乱点云的三角剖分算法

改进了一种三维散乱点云三角剖分算法。三角剖分是点云数据曲面重构的主要算法之一,但针对三维散乱点云的三角剖分存在剖分效率不高,剖分得到的三角曲面形状无法控制,细节特征表现不足的问题。提出了基于空间栅格划分的三角剖分算法,并提出了一个新的评价函数,以控制三角网格曲面的生长。实验证明,改进后的算法极大的提高了剖分效率,而且能保证最终生成的三角网格曲面平滑而保有丰富的细节特征,适用于在虚拟现实、曲面重构等领域推广使用。     

Trimmed曲面的三角剖分算法研究

基于多岛屿任意形状平面域的 扩展Ｄｅｌａｕｎａｙ三角剖分准则，提出了一种通用的Ｔｒｉｍｍｅｄ曲面三角剖分算法。     

任意形状平面域的通用三角化算法

基于平面上散乱数据点的Ｄｅｌａｕｎａｙ三角剖分准则，提出了任意形状平面域的通用三角剖分算法。该算法不仅能用于Ｔｒｉｍｍｅｄ曲面的消隐显示及加工，也能用于有限元网格自动生成及其它领域。该算法已经成功应用于ＨＵＳＴＣＡＤＭ曲面造型及加工系统。     

《周培德三角剖分不是最小权三角剖分》一文商榷——反例不成立

周培协三角剖分是否能得到最小权三角剖分，周培德在《周培德三角部分不是最小权三角剖分》一文撰写之前已有新的结论，本文还指出《周培德三角剖分不是最小权三角剖分》一文所举反例不成立。     

三维任意区域中点集的三角剖分算法

本文在已有算法基础上，发展了一种三维任意区域中点集的三角剖分算法。该算法不仅可用于三维点集的标准Ｄｅｌａｕｎａｙ三角剖分，而且可用于带有约束表面及内部含有孔洞情况，可以处理非凸区域的三角剖分问题。算法对点在空间的位置滑任何限制。     

基于空间多边形三角剖分的曲面分割求交算法

针对传统曲面分割求交方法存在的平面片的选取、遗漏部分交线段以及交线间断 的问题,提出一种基于空间多边形三角剖分的曲面分割求交算法。以等深度分割方法为基础, 避免了交线不连续的问题,当分割达到一定层次时以空间多边形近似曲面片,并对空间多边形 进行三角剖分,以三角形对的交线近似空间多边形之间的交线,进而以空间多边形的交线近似 曲面片的交线,最终得到相交曲面之间的交线。利用曲面片轮廓构造出的空间多边形更加接近 曲面片的真实形状,提高了逼近精度,同时对空间多边形进行三角剖分,提高了求交精度,进 而降低了丢失交线的可能性。实验验证了该算法比传统的分割法更加精确。     

基于三角基的平面多边形变形

本文讲解在VC 6.0环境下解通过对初始多边形和目标多边形进行Delaunay三角剖分,给出描述三角形网格各顶点空间位置的内在结构矩阵,然后插值相应的三角网格结构矩阵,实现多边形之间的形状变化。     

基于三角基的平面多边形变形

本文讲解在VC＋＋6．0环境下解通过对初始多边形和目标多边形进行Delaunay三角剖分,给出描述三角形网格各顶点空间位置的内在结构矩阵,然后插值相应的三角网格结构矩阵,实现多边形之间的形状变化。     

三角剖分的模拟退火算洁

本文提出一个基于模拟退火的三角剖分算法ＳＴ．理论分析和运行结果表明ＳＴ的费用比已有三角剖分算法的费用都小，在统计上是最优三角剖分费用的常数倍．     

空间散乱点三角剖分通用算法研究

针对分段处理后的空间散乱点集,引入启发函数选择投影方向,通过投影映射把空间离散点三角剖分问题转化到二维空间处理。建立点集投影凸域网格来形成节点邻域,以提高剖分过程中对节点搜索效率,同时采用三角形边扩展法建立投影点集三角网,进而实现对空间散乱点集的三角剖分。     

多视三角化的迭代算法

多视三角化是在给定测量点对应和摄像机投影矩阵的情况下,求解相应的空间点的过程.由于测量点存在测量误差,所以只能求解在某种准则下的最优空间点.文中提出一种新的优化准则:在空间平面矩阵最小奇异值为0的约束下最小化估计点到测量点的L2-范数距离.在此基础上,采用该准则约束的Sampson近似得到一种简单的迭代求解方法;通过空间平面矩阵最小奇异值单调递减的条件和共轭梯度方法得到另一种收敛性更好的迭代算法.实验结果表明,这2种迭代算法不仅迭代次数及运算时间明显少于黄金标准算法,而且能得到基本相同的计算精度.     

三维散乱点集的曲面三角剖分

根据三维散乱点集构造曲面剖分在 CAGD/CAD、反求工程等方面有着十分广泛的应用 .本文回顾了三维散乱点集曲面三角剖分的两种主要方法即平面投影法和直接剖分法 ,对几种常用的算法作了较为详细的描述 ,同时对剖分算法中经常出现的数据结构作了详细的介绍 .由于剖分采用的优化准则决定了剖分结果 ,因此本文讨论了几种常用的剖分优化准则 ,并举例对几种优化准则进行了较详细的分析比较 .最后简要地讨论了算法复杂度以及目前剖分的主要研究方向 ,并指出在实际工程应用中对复杂曲面采样得到的散乱点集 ,要得到光顺和保形的三角剖分 ,需要新的剖分准则和算法 .     

一种基于投影的散乱数据表面增量重建算法

针对3维散乱数据场提出了一种表面重建算法.根据空间曲面的局平特性和平面三角化的基本原则,在参考点的切平面上对邻域点按角度排序,应用可见性准则删除不可见点后,相邻邻域点和参考点形成三角网格.将平面上的网格关系对应到空间,以增量方式重建反映散乱数据场拓扑关系的空间曲面.设定角度阈值优化网格,判断空间曲面的边界和孔洞.对多个数据场进行重建并对结果进行分析.对多个数据场进行重建并对结果进行分析表明,算法具有原理简单,重建速度快,重建效果好的特点.     

Complete 3D Foot Scanning System Using 360 Degree Rotational and Translational Laser Triangulation Sensors

This paper proposes a new type of 3D foot scanning system using rotational and translational 3D scanning stages. Commercial 3D foot scanning systems (or scanners) mostly employ the laser triangulation method and three or more linear stages to scan the entire 3D shape of the foot. We introduce a new foot scanning method using only two laser-camera triangulation sensors. The proposed scanning system consists of a 360° rotational and a linear translational 3D sensors. The rotational sensor employs two line lasers with a vision camera to solve an occlusion problem of the rotational stage and acquires the 3D shape of the upper part of the foot. The translational sensor consists of a line laser and a vision camera and acquires the 3D shape of the foot sole. The performance of the proposed scanning technique is verified using plastic models and human feet. In average, about 0.5 mm reconstruction accuracy is obtained by the proposed technique.

     

基于凸四边形曲率的三角剖分优化准则

由3D散乱点集构造三角剖分在曲面造型中有着十分重要的作用，而剖分所采用的优化准则决定了最终的剖分结构。从曲率这一曲面内在特性入手，提出了一种空间凸四边形的曲率估计算法，据此还提出了一种新的基于该曲率的优化准则，即一种曲率最小优化准则，并通过一个例子详细地将这一新的优化准则与几种常用的优化准则做了比较，实验结果的分析表明，运用该优化准则得到的三角剖分具有较好的几何特性，在曲面重构和曲面设计等方面有很好的实用价值。     

基于平行截面的三维散乱点物体表面重构

三维物体的散乱点构型技术是近几年计算机视觉领域中的热点问题,它在众多行业有着广泛的应用前景。该文提出了一种新的能够适用于大多数物体的构型方法,并且计算量也相应地得到了控制。     

平面域上离散点的三角化实现

简单回顾了生成Delaunay三角网的分治算法，逐点插入法，三角网生长法等三类主流算法，提出了一种基于逐点插入思想的快速，有效的分区逐点插入三角化算法，实现了平面域上离散数据点的三角化，网络的优化是在网格生成过程中完成的，生成的网格符合Delaunay准。     

Shape registration in implicit spaces using information theory and free form deformations

We present a novel, variational and statistical approach for shape registration. Shapes of interest are implicitly embedded in a higher-dimensional space of distance transforms. In this implicit embedding space, registration is formulated in a hierarchical manner: the mutual information criterion supports various transformation models and is optimized to perform global registration; then, a B-spline-based incremental free form deformations (IFFD) model is used to minimize a sum-of-squared-differences (SSD) measure and further recover a dense local nonrigid registration field. The key advantage of such framework is twofold: 1) it naturally deals with shapes of arbitrary dimension (2D, 3D, or higher) and arbitrary topology (multiple parts, closed/open) and 2) it preserves shape topology during local deformation and produces local registration fields that are smooth, continuous, and establish one-to-one correspondences. Its invariance to initial conditions is evaluated through empirical validation, and various hard 2D/3D geometric shape registration examples are used to show its robustness to noise, severe occlusion, and missing parts. We demonstrate the power of the proposed framework using two applications: one for statistical modeling of anatomical structures, another for 3D face scan registration and expression tracking. We also compare the performance of our algorithm with that of several other well-known shape registration algorithms.     

Approximate development of trimmed patches for surface tessellation

This paper presents a method for constructing an auxiliary planar domain of triangulation for tessellating trimmed parametric surface patches. By minimizing a mapping error function, an approximate locally isometric mapping between a given trimmed parametric surface patch and its triangulation domain is constructed. In this way the shape of triangular elements on the triangulation domain is approximately preserved when mapped into three-dimensional space. We also provide an efficient method to achieve a good initial guess for the minimization of the mapping error function. Furthermore, our proposed method guarantees a homeomorphism between a triangulation domain and parametric space/given surface patch by robustly removing the possibility of self-intersection on the developed surface net. Practical application of the proposed algorithm can include the formation of ship hulls, ducts, shoes, clothing and automobile parts as well as the surface meshing procedure.