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。     

基于多边形顶点法矢量的网格模型简化算法

在计算机图形学中，经常采用网格模型进行几何物体的描述，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，为此提出了一种基于法矢量的模型简化算法，其简化准则是视觉特征的最优化。首先获取多边形顶点的平均法矢量，然后依据该法矢量确定简化门限。实验结果表明，当地景模型简化至95.4%时，仍然保持了令人满意的图象质量。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。     

Reconstruction of 3D Object Meshes from Silhouette Images

In this work we propose a method for computing mesh representations of 3D objects reconstructed from a set of silhouette images. Our method is based on the polygonization of volumetric reconstructions by using a modified version of the dual contouring method. In order to apply dual contouring on volumetric reconstruction from silhouettes we devised a method that is able to determine the discrete topology of the surface in relation to the octree cells. We also developed a new scheme for computing hermitian data representing the intersections of conic volumes with the octree cells and their corresponding normals with subpixel accuracy. Due to the discrete and extremely noisy nature of the data used in the reconstruction we had to devise a different criterion for mesh simplification that applies topological consistency tests only when the geometric error measure is beyond a given tolerance. We present results of the application of the proposed method in the extraction of a mesh corresponding to the surface of objects of a real scene.     

基于局部区域面积度量的边折叠简化算法

目前提出的网格简化算法中,边折叠简化方法是一种主要的简化方法,在网格压缩、多细节层次模型生成、递进网格构造中得到了广泛的应用.本文在基于边折叠算法基础上引入局部区域面积度量方法,将其应用到折叠代价计算中,改变边折叠顺序以进行网格简化.实验表明,算法不仅能有效地保留原始网格的模型特征和视觉特征,速度更快而且能够合理地分配三角面片.     

基于层次聚类树的点曲面视点相关绘制

针对点曲面的视点相关绘制问题,提出了一个新的表面基层次聚类简化算法。区别于普遍采用的空间剖分基策略,该算法的显著优势在于能够运用法向锥半角误差标准有效跟踪曲面的起伏变化,并以此为聚类简化过程提供可靠的全局误差控制。离线简化阶段,连同各种预定义的聚类约束条件,算法构造了点曲面模型的连续层次多分辨率表达。实时绘制阶段,层次可见性裁剪以及优化的树遍历提高了系统的整体性能。此外,通过引入附加的轮廓增强机制,在较大的屏幕投影误差和较高的模型简化率情况下,系统仍然能够保证较好的绘制视觉质量。     

程序设计中的逻辑分解技术

利用逻辑化简方法,给出了程序设计中的逻辑分解技术。分解技术能化简逻辑判断中的冗余命题,减少判断的运行时间。讨论了搜索技术的递归中如何使用分解技术。此外,对于划分类型的判断,分解技术退化成集合归并方法,化简判断更为方便。在实际程序设计中,合理使用分解技术能有效提升算法性能,使程序更为清晰易懂。     

逻辑函数FGOC展开的最小化技术

为了减少已有图形法的最小化算法的计算量，提出了新的逻辑函数在固定极性下的或-符合（FGOC）展开最小化算法.引入了逻辑函数FGOC展开的矩阵,分析了单变量与二变量逻辑函数的FGOC展开及其矩阵.基于符合运算的性质,推导出此矩阵的递推律.推广至任意多变量逻辑函数，可以得到全部FGOC的展开矩阵.并提出了FGOC展开最小化方法.通过分析逻辑函数的FGOC展开过程，研究了变量数与符合算法的运算次数的规律.结果表明，与图形法的FGOC展开最小化方法相比较, 随着变量数的增加，符合运算次数大幅度减少.该方法适合于计算机编程实现，并能快速获得计算结果.     

一种边折叠三角网格简化算法

针对目前自动网格简化算法在大规模简化时往往丢失模型重要几何特征的问题，该文提出了一种改进的边折叠三角网格简化算法。在Garland算法基础上引入三角形重要度概念，并加入到误差测度中，使得二次误差测度不仅能够度量距离偏差，而且能够反映模型局部表面几何变化。实验结果表明新的算法在保持二次误差测度快速特点的同时，使得简化模型在较低分辨率下能够保持更多的重要几何特征，有效地降低了视觉失真。     

基于八叉树的海量测量数据的非均匀简化

提出了一种高效的非均匀简化方法：先求出数据集的最小立方体包围盒，应用八叉树原理将其分割成八个小立方体；然后计算每个非空立方体中局部离散曲面的曲面变分和包含的点数，并根据用户给定的曲面变分阈值和点数阈值决定是否继续分割；最后为每个叶子立方体保留一个点。应用实例表明，该方法速度快，能很好地保留原始数据的几何特征，适用于复杂的测量数据。