基于强制约束的非均匀网格简化算法

在工程中通常采用三角形网格描述几何物体,但是网格模型的大数据量成为后续处理的瓶颈,因此三角形网格模型的简化成为了多个领域中的研究热点。文章针对逆向工程中的特殊简化要求,提出了一种强制约束下的非均匀网格简化算法。对于工程应用实例的简化计算,可以得到与原始网格拓扑一致的非均匀简化网格,表明了所提出简化算法的有效性。     

非均匀抽样网格简化

提出了一种考虑视点空间中某些重要视点的非均匀抽样网格简化的新方法,是在借鉴了Garland-Heckbert方法的基础上提出的,是一种考虑外观相似性的简化算法。给出并证明了两个判定边界的定理,为抽样提供了理论依据。在简化过程中,该算法通过采用视点空间中某些重要视点对模型进行抽样,使抽中的顶点对（轮廓附近的顶点对）得到适当保护。该算法除具有Garland-Heckbert方法的长处外,还可以在三角面片数较少的情况下（50多个三角面片）,尽可能保持模型的重要外观特征,给出了计算0－1图像的外观相似性误差的公式,通过该公式对简化结果进行比较,证明提出的简化算法对保持模型的外观特征是行之有效的。最后对该算法的时间和空间复杂性进行了分析。     

保持视觉外观特征的网格简化

针对附有纹理属性的网格模型,提出并实现了一种保持模型基本外观和形状特征的多分辨率网格简化算法.采用半边折叠操作,综合考虑了网格模型半边的几何重要性和纹理属性重要性,将其作为各半边的折叠代价来确定模型中所有边的折叠顺序.预先对网格模型中的边界边和纹理边进行标记,并在简化过程中进行加权处理.实验结果表明,即使在急剧的模型简化后,该方法仍能很好地保持原有模型的视觉外观和形状特征.     

基于特征保持的曲面网格简化

为了在简化网格的同时保持曲面网格的特征细节, 提出了一种特征保持的曲面网格简化新方法。首先论证并采用了刻画曲面特征的顶点法向量作为统一度量标准, 推导出了基于顶点法向量变化的折叠代价, 以边折叠法对曲面网格进行简化。实验表明, 该方法既能较好地保持曲面的特征细节, 又能同步对网格的高曲率区和低曲率区进行简化, 具有良好的简化特性; 统一的度量标准也为网格简化过程的实际控制提供了很大的方便。     

视觉特征保持的网格模型简化算法

针对二次误差测度算法存在几何特征消失等缺陷,提出了基于顶点视觉特 征度的新的网格模型简化算法。该算法采用半边折叠,通过引入顶点视觉特征度来优化了二 次误差测度,从而改变边折叠的顺序,使模型中的突出视觉特征更多的被保留下来。视觉特 征度通过顶点平均曲率熵来定义,它反映了顶点中心区域的视觉变化情况。实验表明,该算 法高效、可靠、能很好保持模型的视觉特征。     

多尺度非均匀渐进网格压缩编码研究

在边折叠网格简化算法的基础上,提出一种多尺度非均匀渐进网格简化算法。该算法不仅简化速度快,而且克服了传统算法在简化模型中网格分布均匀、无法突出模型重要特征的不足之处。该算法在模型的折叠、拐角、凹凸等表达特征的地方,采用的三角形网格面积较小、数量较多;而在平坦等不突出模型特征区域的三角形网格面积较大、数量较少。在简化程度较大的情况下仍然能够保持原始网格的几何特征和视觉特征。由于采用了渐进式多尺度的编码方式,再通过流式传输技术,就可以使采用这种算法生成的模型文件高效、方便地以渐进方式在网络上进行传输。     

保持拓扑和尖角特征的网格简化算法

提出了一种有效的保持拓扑和尖角特征的网格简化算法。由于曲率刻画了模型的尖角特征，该文利用顶点曲率的高斯加权函数对经典边折叠算法的二次误差测度矩阵进行了修正，增强了尖角点对新点位置的影响。鉴于网格的拓扑保持具有重要的工程应用，论述了网格简化中各种可能的拓扑错误，并给出了相应的解决措施。平衡二叉树和半边匹配数据结构的引入，提高了拓扑信息重建的速度。最后，几个网格简化实例显示了该文算法的有效性。     

基于网格熵的边界点检测算法

为了快速有效地检测聚类的边界点,提出了网格熵的概念和基于网格熵的边界点检测算法Greb。该算法利用网格熵的大小来判定聚类的边界点,且只对数据集进行两遍扫描。实验结果表明,对含有任意形状、不同大小以及不同密度且带有噪声的数据集,该算法能快速有效地检测出聚类的边界点。     

一种随机采样的特征保持的网格简化算法

提出了一种局部几何特征驱动的随机采样的网格简化算法。该算法首先计算模型中每个三角形的局部几何特征值,根据定义的概率分布函数随机确定每个三角形被选择的概率。然后对选择出的三角形进行三角形折叠,根据折叠前后网格体积变化最小这一准则来确定新生成的顶点的位置。实验证明该算法不仅能使简化前后的模型的体积变化较小,还能有效地保持模型的细节特征。     

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。     

一种新的边折叠网格模型简化算法

在边折叠简化方法的基础上,提出一种用体积变化的平方作为误差度量的三角网格简化算法。算法中引入三角形法向约束因子的概念,并把它嵌入到边折叠误差矩阵中;能够自适应地分配简化网格的疏密,保持更多的模型几何特征。实验表明,该算法简化误差低,模型视觉质量高,简化效果较好。     

基于特征点的三维人脸网格简化*

在边折叠的网格简化算法的基础上,针对特定三维网格模型—人脸,提出了一种实用的基于特征点的快速模型简化算法。该算法把人脸按特征点的分布进行分块处理,对不同区域采用不同的阈值进行调节。对于需要高细节的区域保留高度细节,而对于其他区域则进行简化。使用这种方法可以较大地减少虚拟整型手术中的数据量,同时又能保持待手术区域的高度细节。该算法实现简单、运算速度快,而且能有效保持人脸模型的重要特征。     

保持属性特征的模型简化算法*

为较好保持模型的拓扑结构和属性特征,采用基于半边折叠简化思想对模型进行了带属性简化算法的研究。算法考虑了几何误差度量算子的三个因子：折叠边的欧氏距离、折叠边二面角和顶点到星型邻域平面的距离;引入模型属性特征权重值,将几何误差和属性误差加权作为总体误差进行简化,并对简化质量进行了合法性检查。实验证明,算法在保持模型几何和属性特征方面有效。     

一种改进的基于三角形折叠的网格简化算法

在已有的基于三角形折叠网格简化算法的基础之上，提出了一种改进的算法。对原算法的误差矩阵的计算进行了改进，提出了一种简单的误差控制方法。该改进的简化算法不仅能减少模型中的三角形数目和保持模型拓扑结构，而且实现简单、速度快。     

一种三角形折叠网格模型简化的改进算法

目前提出的网格简化算法中,三角形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地应用。提出一种基于三角形折叠的网格模型简化改进算法,在基于三角形折叠的基础上,在计算三角形折叠误差代价时引入局部区域面积度量参数,有效控制简化模型的三角形折叠顺序。实验表明,采用该文算法简化后的模型更逼近原始模型。     

保持外形特征的网格简化算法

目前许多网格简化算法在大幅度减少算法简化时间的同时,忽略了模型简化后的仿真质量。为此提出一种基于外形特征保持的网格简化算法：依据顶点坍塌值由小到大的次序将顶点排入网格简化优先队列中;每次选择队首顶点向其折叠点合并,并且更新队列中受影响的顶点信息,再对队列重新排序。此算法数据结构存储简单,大规模简化后的模型仍然较好保持了原模型的视觉特征。     

A new mesh simplification algorithm based on triangle collapses

In this paper a new mesh simplification algorithm based on triangle collapses is presented.The algorithm can provide efficient error management and simplify the original mesh greatly.Progressive meshes may be constructed with triangle collapsing operation.To make continuous transition between level of detail (LOD) models possible,a method for interpolating is also presented.Examples illustrate the efficiency of the algorithm.     

基于边收缩的快速网格简化算法

根据Garland的QEM算法提出了一种快速的网格模型简化算法。算法使用顶点权值来表示顶点的重要程度,顶点权值可以将收缩的边所影响的范围控制在较小的区域内;顶点的权值被存储在一个优先权队列中并且利用优先权队列来控制边收缩的顺序,顶点的优先权队列所存储的元素比较少并且易于维护。该算法实现容易、执行速度快。     

一种基于不平滑度的网格简化算法

在三维建模中,一个物体的网格模型常常包含数以百万计的三角形面片,给模型的存储、绘制、渲染、传输及交互处理带来诸多不便。提出一种三角形折叠法,计算各个顶点的不平滑度,基于顶点不平滑度确定各三角形的权值,并对符合折叠要求的三角形求解折叠后新顶点的位置及累积不平滑度,通过实例验证证明该算法在简化网格时能较好地保持模型整体特征。