点模型的快速高质量绘制

针对点模型的快速高质量绘制问题,提出一种单遍绘制算法.首先根据构造的移动最小二乘曲面计算采样点的表面几何属性,然后根据协方差分析确定点元在其切平面上的椭圆表示,最后采用椭圆加权平均滤波从远到近单遍绘制各点元.此外,根据表面几何属性确定点模型的轮廓线,实现了点模型的非真实感绘制.实验结果表明,该算法能够实现点模型的快速绘制且绘制效果令人满意.     

点云曲面的多层次几何图像表示

提出了点云曲面的几何图像表示方法．通过球面极坐标将点云曲面的几何信息及表面属性信息映射到二维图像中;对于结构复杂的点云曲面,提出了多层次图像的方法,达到了对点云曲面的精确表示．利用该方法易于实现对点云曲面的压缩、编辑、简化、模型检索、渐进传输等．     

基于移动最小二乘曲面的点云拼接算法

针对现有点云拼接方法受被测零件复杂外形和测量噪声影响的问题,提出基于移动最小二乘( Moving Least-Squares,MLS)曲面的点云拼接算法.该算法利用一种极值投影方法来有效计算点到MLS曲面的对应点,并结合迭代最近点(Iterative Closest Point,ICP)算法将各个视角的点云统一到该ML...     

基于球面参数化的点模型渐变

为了获得光滑自然的点模型渐变效果,基于球面参数化,提出了一种鲁棒的渐变算法。该算法首先对源和目标模型进行球面参数化,使得参数化后的模型嵌入到单位球面上;然后在球面上自适应地对齐模型间的相应特征点,并将球面映射到矩形参数域上,基于该域建立模型间各采样点的对应关系;接着在渐变过程中,采用拉普拉斯算子计算出中间点模型的几何位置,以保持模型的细节;最后利用移动最小二乘曲面进行动态上采样,以消除中间模型的裂缝。实验结果表明,该算法具有良好匹配的采样点对应和光滑的渐变过程。     

模型的简化处理

本文给出了可简化模型的判别方法和简化方法，以及确定相同和相近零极点个数的方法，本文法可用于系统结构和参数的同时辩识。     

基于点表示的曲面曲率计算方法

提出两种方法直接在点集模型上计算曲面的局部微分性质，包括平均曲率、高斯曲率、主曲率和主方向．第一种方法利用voronoi元和有限元，将曲率公式离散．再进行计算；第二种方法利用移动最小二秉法(MLS)，构造局部参数曲面来逼近原始曲面，以局部参数曲面的曲率来近似点集模型的曲率．试验表明这两种方法可以在较小的误差范围内表示曲面的曲率．最后对这两种方法进行了比较，给出了各自的适用场合．     

一种基于最小二乘估计的深度图像曲面拟合方法

1　引言深度图像数据直接反映了景物表面的三维几何信息 ,因而得到了计算机视觉研究人员的关注 .在深度图像的三维表面分析中 ,包含有丰富几何形状信息的表面局部特征 ,如法向矢量 ,高斯曲率等 ,对于分析和描述三维表面特性非常重要 .用模板法可以提取这些特征 ,但其抗噪声能力差[1 ] .曲面拟合是另一条思路 .通过拟合三维表面再计算表面几何特征 .文献[2 ,3 ]研究了两种方法拟合三维表面 ,抗噪声能力也不好 .一般来说 ,深度图像数据根据等角测距原理获得 ,因而不是等网格间距深度数据 .美国Perceptron公司提供了一种深度数据 :非等网格深…     

结合两种回归模型的图像插值算法研究

为了更好地保护图像的局部结构和提高图像插值算法的鲁棒性,结合基于几何对偶性的普通最小二乘和基于非局部均方的加权最小二乘来统计稳态区域形态,并基于该模型提出了一种改进的图像插值算法。算法首先采用非局部均方估计加权最小二乘模型系数,同时用核岭回归作为正则化项进行系数修正,考虑到核岭回归的有偏性,将基于边缘的普通最小二乘模型作为正则化项引进图像插值算法中,并对正则化参数进行自适应调整。与采用单一回归分析的插值算法相比较,该算法不但有效抑制了插值图像的边缘模糊和锯齿现象,而且插值结果具有较高的峰值信噪比和结构相似度。     

局部表面拟合的点云模型法向估计及重定向算法

为了提高对点云模型处理的有效性,提出一种对点云模型的法向估计和重定向方法.首先利用基于局部平面拟合的主元分析方法得到初步法向估计;然后改进移动最小二乘曲面实现局部曲面拟合,进一步得到更加准确的法向,实现了点云模型的去噪光顺;最后通过增加切向约束规则来修正法向重定向中的法向传播方向.实验结果表明,对于具有复杂细节(如紧邻面、尖角形状等)的点云模型,该方法可以提高法向计算的准确度,并得到光顺的点云模型.在实际应用中,该方法可以很好地应用于点云模型的预处理,为后续的模型处理和分析提供良好的数据基础.     

对网格中间区域矫正更优的图像矫正算法

常规放疗中模拟定位机影像增强器采集的图像常存在失真,为了保证放疗的精度,必须进行矫正,为此提出一种以点到直线距离为目标函数的图像矫正算法.在综合考虑矫正的速度、精度、平滑性的前提下,先采用基于一次线性基的移动最小二乘法对图像进行了矫正,取得了比较理想的结果;进一步,利用矫正后各线条应该为直线这一特征增加了参考点的数量,使交叉点中间区域也有了参考点.矫正结果显示,矫正之后各网格线呈现更理想的直线,交叉点之间的区域矫正比只考虑交叉点的矫正算法理想.当参考点增加到2 000多个点时,算法运行时间仍然较短.     

三维离散点采样表面基于全局优化的纹理合成算法

提出了一个直接在三维离散点采样表面上进行基于全局优化的纹理合成算法．算法首先对点模型表面进行基于协方差分析的递归式聚类削分，然后通过对各初始聚类进行优化调整和区域生长，得到更为均匀的计算单元块且使相邻单元块间具有重叠区域．基于所得到的计算单元块和样本纹理，在点模型表面上建立了一个全局的纹理合成能量方程，并采用最大期卑值算法迭代优化求解出一个全局的能量最小值．在全局优化算法中，通过加入的约束条件，进而给出了点模型颜色纹理的修复算法和流引导的可控纹理合成算法．由于点模型表面离散点元的稠密性，通过对离散点元的法向基于纹理合成结果进行相应的扰动，进一步增强了表面纹理的几何粗糙感．实验结果表明，该文的算法在点采样几何表面上有效地保持了生成的纹理结构和视觉效果的连续性和平滑性，得到了令人满意的结果。     

基于Snake 的点模型谷脊线提取与优化

基于主动轮廓模型（Snake 模型）,提出一种点模型的谷脊线提取与优化方法。首先 构建点模型的局部隐式曲面,并求出采样点的曲率值;然后通过求解主曲率极值点得到潜在谷脊 点,依据特征点的主方向连接谷脊点生成谷脊折线段;最后利用主动轮廓模型对谷脊折线段进行 优化。实验结果表明,算法是鲁棒的且能够生成光滑的谷脊线。     

基于LOD控制与内外存调度的大型三维点云数据绘制

通过结合基于视点的细节层次（level-of-detail,LOD）控制技术和内外存调度的数据控制策略,实现大型三维点云数据在一般配置PC机上的实时交互浏览．首先将输入点云分为大小相等的若干块。然后对每块数据分别建立误差控制下的多分辨率数据结构,并进行内外存分配．在交互绘制中,通过用户视点来确定当前的感兴趣区域,以控制模型表面的细节层次分布．该算法不但可以实现大型点云数据的实时交互绘制,而且可有效地提高一般点云数据绘制时的内存使用效率．     

点模型的多分辨率形状编辑

提出了一种基于几何细节映射的点模型的形状编辑方法.几何细节是曲面的一个重要属性,定义几何细节为原始曲面及其基曲面之间的向量差,该基曲面由多层次B样条所构成.通过基曲面上的局部仿射坐标,则可以得到与之对应的多分辨率几何细节表示,曲面的低频信息和高频信息易被用户所指定的频段分离.通过调节基曲面的形状,再将这些几何细节映射上去,可以对模型进行保细节的变形;如果将几何细节映射到其他物体上,将可以得到几何细节迁移的结果.为点模型开发了多种特征保持的编辑算子,实验结果表明,所提出的方法是一种有效的点模型造型算法.     

一种改进的基于几何和纹理混合简化的快速绘制算法

文中对离视点较近的物体采用几何简化技术,对于距离较远的物体用纹理表示方法,在视点发生变化时,能进行几何－纹理相互转换。转换时,通过对纹理投影面后的几何插值,生成退化几何,实现几何－纹理间的光滑过渡。该算法的一个特点是结合了几何和纹理细节层次的思想,最后通过图例说明了所提出方法的有效性。     

协同产品开发中的产品模型轻量化技术

针对网络环境下协同产品开发中复杂产品模型数据交换、远程传输困难等瓶颈问题。提出一种复杂产品模型数据轻量化算法．该算法基于非几何信息过滤,曲线、曲面简化,通用压缩算法数据压缩等步骤对初始产品模型进行简化．文中算法已应用于协同交互系统InteView2.0中．在相同逼近精度下,轻量化后的模型比原系统输出的VRML格式文件具有更高的压缩比．     

基于最小面积差的三维模型简化算法

文章提出了一种基于面积误差度量下的三维网格模型简化方法。该方法通过极小化误差目标函数来简化三角网格模型。算法首先对边遍历,计算每条边的最小面积差;然后对面积差最小的边进行折叠;最后通过求解折叠边的最小面积差,确定新点的坐标。实验结果表明,该算法不仅可以反映局部表面几何变化,还可使模型仍具有较高保真度。最后用实例说明了该方法的有效性。     

特征保持的点模型简化技术研究

提出一种以物体表面上不附加任何几何和拓扑信息的散乱点集为处理对象,特征保持的点云数据简化的方法。通过直接在散乱点上计算曲率的方法,将数据点分为特征点和非特征点两类,分别应用不同参数的均值漂移聚类算法进行简化。实验结果表明算法既能有效简化点云数据,而且很好地保留了原网格模型的特征信息。