面向移动终端的三角网格逆细分压缩算法

针对移动用户的实时显示需求,提出一种基于逆细分的三角网格压缩算法.通过改进逆Butterfly简化算法,采用逆改版Loop模式,将细密的三角网格简化生成由稀疏的基网格和一系列偏移量组成的渐进网格;然后,通过设计偏移量小波树,将渐进网格进行嵌入式零树编码压缩.实验结果表明:该算法与以往方法相比,在获得较高压缩比的同时,运行速度较快.适用于几何模型的网络渐进传输和在移动终端上的3D图形实时渲染.     

一种面向移动3D图形的几何简化方法

移动3D图形计算是无线网络和图形学高速发展产生的新研究领域.由于无线网络带宽和移动终端设备显示分辨率的限制,需要将3D图形进行分解压缩,依据不同的分辨率进行内容转码.提出了一种基于改进Loop细分的几何模型简化算法.一个稠密的几何网格通过反复操作3个步骤:顶点分裂、奇点预测和重新三角化,生成由稀疏的基网格和一系列偏移量组成的渐进网格.在奇点预测过程中,将改进Loop细分模板作为预测器.由于Loop细分相关联的顶点数目少,提高了几何模型简化和重建的速度.渐进网格易于在无线网络上渐进传输,并可在移动终端上无损重建3D图形.实验表明,算法简单、效率高,适用于移动环境下3D图形的应用.     

基于二面角逆插值Loop细分的渐进传输方法

随着虚拟现实、增强现实等领域快速发展,渐进传输获得了良好的用户体验。为 了三角网格在移动终端的快速传输和显示,提出了一种基于二面角逆插值 Loop 细分(DRILS)的 渐进传输算法。主要通过对原始三角网格进行基于二面角插值 Loop 细分(DILS)和插值 Loop 细 分(ILS)进行预处理,在局部特征精确保持的同时获得具备细分连通性的精网格。在渐进传输的 过程中通过对该精网格迭代操作 3 个步骤,即奇偶顶点划分、预测偏移量、更新三角网格。由 于采用 DILS 与 ILS 结合获取精网格,在渐进传输的过程中保持了精确的局部特征,同时也加 快了渐进传输的速度。实验对比表明,该算法精确、高效,适应于移动终端设备的显示传输及 存储。     

基于逆3 细分的渐进网格生成算法研究

提出一种基于逆3 细分的渐进网格生成算法,用于解决图形的快速传输和显示问 题。算法的基本思路是：将细密网格通过边折叠操作得到简化网格,以细分极限点逼近原始网 格为准则进行网格调整,采用3 细分得到高密度网格,调整后进行逆3 细分,即逐层次删除 部分顶点,生成用于重构渐进网格模型的基网格,并记录每层删除顶点在采用本层表示时相对 于细分计算位置的几何调整量。3 细分过程中三角片数量增长速度较慢,采用逆3 细分利于 生成多层次的渐进网格,经实例验证,逆3 细分生成渐进网格的效果能满足快速、多分辨率显 示要求。     

Loop细分小波框架对图形传输与去噪的应用

基于细分小波的多分辨率分析是近年来三维图形处理的重要方法,该方法在图形的压缩,去噪,渐近显示和传输,多分辨率绘制和编辑等领域已有很多研究与应用。最近Maria Charina等人提出了一种新的基于细分小波紧框架的多分辨率分析理论,使得细分小波框架在三维图形处理领域的应用成为值得研究的新课题。在深入学习和研究这种全新的多分辨率分析理论的基础上,详细推导了Loop细分小波紧框架的分解和重构公式,应用这些公式实现了多分辨率曲面的构造并将其应用到三维网格图形的渐进传输和去噪中。通过与M.Bertram的双正交Loop细分小波算法的对比,表明基于Loop细分小波紧框架的多分辨率分析算法具有较好的渐进传输和去噪效果。由于通常的输入网格不具有细分连通性,而基于细分曲面的多分辨率分析算法要求它所处理的网格具有这种连通性,所以还特别提出了一种构造既能逼近输入网格又具有细分连通性的网格的简捷算法。     

位移蝶形细分面片的渐进传输

随着三维激光扫描和建模技术的不断进步，三维网格模型的数据量越来越大．与此同时，无处不在的智能计算要求数据必须能够在网络上进行快速的传输，现有的三维网格渐进传输技术无论是基于任意拓扑结构网格的渐进网格技术，还是基于参数化细分面片的渐进传输技术，都存在着传输数据量大、渐进显示效果差的问题，针对这些缺点，提出了首先利用位移蝶形细分面片重建原来的网格模型，然后对于重建后的位移蝶形细分面片设计了一种新的数据简化方法，进而构造了一种渐进传输算法，该算法在减少传输数据总量的同时，提高了渐进传输的视觉效果。     

一种面向移动终端的三维图形服务计算方法

提出一种基于服务计算架构的三维图形简化算法和图形在网络上的渐进传输方法。细密的网格通过逐层地删除其冗余信息,最终生成由稀疏的基网格和一系列误差值组成的渐进网格。三维图形可依据不同分辨率的需求在移动终端上重建并渲染。实验表明,算法速度快,效果好。     

面向移动计算终端的渐进几何简化方法

在移动计算终端上进行移动三维图形计算是一个重要的课题.针对移动计算终端屏幕小、计算能力低、无线网络带宽受限等特点,研究如何进行移动三维图形的渐进显示具有十分重要的意义.提出了利用Kobbelt四边形细分算法的逆过程迭代地进行简化的方法,通过迭代地把模型分割为奇点和作为简化模型的偶点,实现了对四边形网格几何模型的渐进式简化;提出了渐进显示的模式,通过把每一层的奇点作为可添加的细节信息,可以支持在终端上渐进显示不同细节模型并实现原模型的无损还原.完整的简化方法简单快速,可以高效地实现移动三维图形的渐进简化显示.最后在型号为Mio 336的PDA上的实验结果表明,研究成果在移动计算终端上进行实时交互等方面具有很好的应用前景.     

关于三维网格压缩和渐进传输问题的几点探讨

通过对渐进网格（PM）和压缩渐进网格（CPM）技术的探讨，提出了在采用线性插值的方法分批传输压缩数据的同时，动态细化3D模型的几何网格。相应地，对CPM算法进行了简化，以减少解压时的开销，在CPM的基础上使渐进细化网格有更好的显示效果。     

基于逆3~(1/2)细分的渐进网格生成算法研究

提出一种基于逆3~(1/2)细分的渐进网格生成算法,用于解决图形的快速传输和显示问题。算法的基本思路是:将细密网格通过边折叠操作得到简化网格,以细分极限点逼近原始网格为准则进行网格调整,采用3~(1/2)细分得到高密度网格,调整后进行逆3~(1/2)细分,即逐层次删除部分顶点,生成用于重构渐进网格模型的基网格,并记录每层删除顶点在采用本层表示时相对于细分计算位置的几何调整量。3~(1/2)细分过程中三角片数量增长速度较慢,采用逆3~(1/2)细分利于生成多层次的渐进网格,经实例验证,逆3~(1/2)细分生成渐进网格的效果能满足快速、多分辨率显示要求。     

Progressive Hulls for Intersection Applications

Progressive meshes are an established tool for triangle mesh simplification. By suitably adapting the simplification process, progressive hulls can be generated which enclose the original mesh in gradually simpler, nested meshes. We couple progressive hulls with a selective refinement framework and use them in applications involving intersection queries on the mesh. We demonstrate that selectively refinable progressive hulls considerably speed up intersection queries by efficiently locating intersection points on the mesh. Concerning the progressive hull construction, we propose a new formula for assigning edge collapse priorities that significantly accelerates the simplification process, and enhance the existing algorithm with several conditions aimed at producing higher quality hulls. Using progressive hulls has the added advantage that they can be used instead of the enclosed object when a lower resolution of display can be tolerated, thus speeding up the rendering process. ACM CSS: I.3.3 Computer Graphics—Picture/Image Generation, I.3.5 Computer Graphics—Computational Geometry and Object Modeling, I.3.7 Computer Graphics—Three‐Dimensional Graphics and Realism     

Some applications of Loop-subdivision wavelet tight frames to?the?processing of 3D graphics

Multiresolution analysis based on subdivision wavelets is an important method of 3D graphics processing. Many applications of this method have been studied and developed, including denoising, compression, progressive transmission, multiresolution editing and so on. Recently Charina and St?ckler firstly gave the explicit construction of wavelet tight frame transform for subdivision surfaces with irregular vertices, which made its practical applications to 3D graphics became a subject worthy of investigation. Based on the works of Charina and St?ckler, we present in detail the wavelet tight frame decomposition and reconstruction formulas for Loop-subdivision scheme. We further implement the algorithm and apply it to the denoising, compression and progressive transmission of 3D graphics. By comparing it with the biorthogonal Loop-subdivision wavelets of Bertram, the numerical results illustrate the good performance of the algorithm. Since multiresolution analysis based on subdivision wavelets or subdivision wavelet tight frames requires the input mesh to be semi-regular, we also propose a simple remeshing algorithm for constructing meshes which not only have subdivision connectivity but also approximate the input mesh.     

基于法线网格的渐进压缩

多分辨率分析(Multi resolutionAnalysis)和法线网格(Normalmeshes)是近年来进行三维网格图形处理和网格压缩的新方法。该文在这两项技术的基础上,提出并实现了三维网格的多分辨率分析及其渐进几何压缩(ProgressiveGeometryCompression)方案, 研究了基于细分的法线网格在多分辨率分析中的边界处理问题。实验结果表明,利用法线网格的多分辨率分析结合法向多边形构造方法来处理边界,可以取得非常高的压缩率和较好的重构效果。     

细分曲面拟合的局部渐进插值方法

逼近型细分方法生成的细分曲面其品质要优于插值型细分方法生成的细分曲面.然而,逼近型细分方法生成的细分曲面不能插值于初始控制网格顶点.为使逼近型细分曲面具有插值能力,一般通过求解全局线性方程组,使其插值于网格顶点.当网格顶点较多时,求解线性方程组的计算量很大,因此,难以处理稠密网格.与此不同,在不直接求解线性方程组的情况下,渐进插值方法通过迭代调整控制网格顶点,最终达到插值的效果.渐进插值方法可以处理稠密的任意拓扑网格,生成插值于初始网格顶点的光滑细分曲面.并且经证明,逼近型细分曲面渐进插值具有局部性质,也就是迭代调整初始网格的若干控制顶点,且保持剩余顶点不变,最终生成的极限细分曲面仍插值于初始网格中被调整的那些顶点.这种局部渐进插值性质给形状控制带来了更多的灵活性,并且使得自适应拟合成为可能.实验结果验证了局部渐进插值的形状控制以及自适应拟合能力.     

An improved vertex caching scheme for 3D mesh rendering

Modern graphics cards are equipped with a vertex cache to reduce the amount of data needing to be transmitted to the graphics pipeline during rendering. To make effective use of the cache and facilitate rendering, it is key to represent a mesh in a manner that maximizes the cache hit rate. In this paper, we propose a simple yet effective algorithm for generating a sequence for efficient rendering of 3D polygonal meshes based on greedy optimization. The algorithm outperforms the current state-of-the-art algorithms in terms of rendering efficiency of the resultant sequence. We also adapt it for the rendering of progressive meshes. For any simplified version of the original mesh, the rendering sequence is generated by adaptively updating the reordered sequence at full resolution. The resultant rendering sequence is cheap to compute and has reasonably good rendering performance, which is desirable to many complex rendering environments involving continuous rendering of meshes at various level of details. The experimental results on a collection of 3D meshes are provided.