一种改进的三角网格模型光顺算法

针对传统模型中存在的噪声和扰动问题,提出一种改进的三角网格模型光顺算法。通过设定阈值为特征和平坦区域选择不同的滤波因子,利用高斯函数的性质,根据每个顶点的局部形状信息构造趋势参数,并将顶点的法矢变化率作为顶点移动的调节系数。实验结果表明,该算法迭代次数少、面积收缩率小、执行效率高,并具有自适应的特性。     

一种保持特征的三角网格光顺方法

网格光顺是逆向工程中一种常用的数据处理手段,其主要目的是为了减少网格模型中的噪声,提高网格模型的质量。但网格上的一些特征常常会在光顺时丢失。如何在光顺时保持网格模型的特征成为提高光顺质量的一个关键问题。在实现常用光顺方法的基础上,该文提出了一种能较好保持网格特征的自适应光顺方法,通过对特征进行判断,根据网格顶点的不同性质对其采用不同的操作方法以达到光顺和保持特征的目的。     

基于邻域相似性的三角网格光顺算法

为了提高三角网格模型的质量,满足模型后续处理的要求,提出了一种基于邻域相似性的网格光顺算法。类比图像像素的灰度值,首先构造顶点的双边滤波微分算子,作为其几何灰度值;然后计算顶点邻域之间的相似性,作为顶点几何灰度值的权值,并对顶点的邻域顶点的几何灰度值进行加权平均,得到该顶点的最终几何灰度值;最后将顶点沿着其法矢量方向移动几何灰度值大小的距离,得到光顺后的三角网格模型。实验证明,该算法在光顺模型的同时有效地保持了网格的几何特征。     

鲁棒的网格光顺算法

三角形网格通常是由三维扫描仪获取复杂表面采样点的几何信息和拓扑重建得到。尽管现有的三维扫描硬件具有高精度，但难免由于人为的扰动或者扫描仪本身的缺陷使得生成的三维数据带有噪声。而三角网格光顺的目标是在剔除三角网格的局部扰动和噪声、获取离散曲面更高阶光滑性的     

保特征的加权最小二乘三角网格光顺算法

在逆向工程和计算机图形学中,由扫描得到的数据多存在噪声,为了对其进行光顺处理,提出一种基于加权最小二乘思想的保特征网格光顺算法.首先提出一个关于光顺后网格顶点或者法向的离散二次能量函数,该能量一方面满足光顺后的网格在除特征点外的地方处处光滑的同时,还满足光顺后网格与原噪声网格尽可能相似;然后对此能量函数关于每个顶点求偏导数并使其为0,得到一个线性方程组,求解该方程组得到光顺后的网格.实验结果表明,该算法是线性的,复杂度低,且无需人工交互就可以很好地保持网格的尖锐特征,还能避免发生收缩现象.     

一种基于三角网格模型的阶梯剖切算法

针对三角网格模型,提出了一种基于四叉树的剖切算法。首先将三角面片投影到二维空间,并针对投影后的三角面片建立层次四叉树,然后,通过四叉树来查找第一个与切割面相交的三角形,由此三角形开始,利用三角网络的拓扑关系寻找所有被切割的三角形,最后将剖面进行三角剖分和三角网重构完成剖切。实验结果验证了该算法的可行性和有效性。     

基于双边过滤的网格光顺法

在逆向工程和计算机图形学中,由于扫描的数据存在噪点,为了便于后期处理,在使用前要对其进行光顺处理.通过对网格双边过滤法的研究,提出了改进的方法.通过网格顶点及其邻域点拟合一张曲面,对每一个邻域点构造一条抛物线,利用该抛物线计算出新的距离,得到新的光顺公式.经过软件测试,新的光顺公式能够更好的对网格进行光顺,同时保留网格图形的特征.实验结果证明,使用拟合的曲面来局部逼近已有的未知曲面能比使用平面逼近已有的未知曲面得到更好的保特征效果.     

几种常用三角网格滤波方法的比较

滤波作为一种信号处理的方法,广泛地运用在许多不同领域。在逆向工程中,由测量数据建立的三角网格模型常常包含着各种噪声点。为了提高网格模型质量,常需要对网格模型进行光顺、除噪。滤波是一种快速而有效方法,被广泛应用于光顺和除噪的过程中。该文介绍了3种常用的网格滤波方法,并且比较了这3种不同方法在处理不同网格模型的滤波效果,并给出了它们的适用范围。     

一种基于三角网格模型的空洞填补方法

为解决三角网格模型的空洞填补问题,提出一种识别、提取、分离空洞边缘的方法流程,并且利用一种改进的三维多边形三角化算法进行空洞填补。首先,根据网格模型空洞边缘的固有性质,对网格模型的边界边进行提取;然后,对提取的边界边集合进行包括孤立点、非封闭边等异常值的消除;再利用空洞边缘封闭的性质单独分离每个空洞边缘;最后,利用一种改进的三维多边形三角化算法对每个分离出来的空洞边缘进行填补。与通常的空洞填补算法相比,所提出的方法具有更好的鲁棒性,能够处理更复杂更大的空洞边缘和三角网格模型,并且能够最大限度地保持原型,同时对空洞有较平滑的填补效果,在恢复医学三维模型以及数字三维扫描模型的完整性中有很好的应用。     

保特征的网格光顺算法

提出了一种保特征的网格光顺算法，能够在快速地去除噪声的同时，保持网格模型的结构特征。该算法对网格中每个三角形的法矢进行光顺，同时求得顶点的法矢。根据当前点到邻接点的距离以及当前点的法矢与邻接点的法矢的夹角对顶点移动的方向进行调整，使顶点分布更加均匀。利用高斯函数求得光顺权值。实验结果证明，该算法能够有效地保持网格模型的结构特征，同时具有迭代次数少、体积收缩小、执行效率高的特点。     

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.     

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。     

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。     

基于拉普拉斯算子的三角网格模型的平滑与压缩算法

三角网格模型被广泛应用于各个领域并迅速发展,为了既保留网格模型的局部几何特征,又在平滑去噪的同时能够较好地保持边缘、纹理等细节信息,提出一种基于拉普拉斯算子的偏微分方程平滑方法,可以得到较好的去噪效果;为了更加方便三维数据的传输与操作,采用了一种在拉普拉斯算子的基础上,对三角网格模型进行特征分解进而进行光谱压缩的方法,可以实现对模型的压缩.     

三角网格模型的补洞算法研究

提出了一种三角网格模型的空间孔洞修补算法.首先根据网格中的点、边和三角形之间的关系提取孔洞边界,然后根据孔洞区域的夹角的顺序在空间中依次填补三角形直至修补完全,接着对新增加的高度弯曲的三角形进行细分,最后对修补后的孔洞网格进行几何形态调整,光顺化整个孔洞曲面.实验结果证明,该算法简单、有效,孔洞修补效果好.     

基于三角网的等值线填充算法研究

通过对现有等值线填充算法的深入研究,提出了一种覆盖填充等值线的算法。该算法把等值线分类为凸包边封闭等值线(CHCL)和自封闭等值线(SCL),充分利用等值线的特点,使对等值线拓扑关系及填充颜色的判定达到最简化。对于CHCL采用对凸包边等值点及凸包点追踪来确定填充区域,对于SCL则根据拓扑关系以最外层的SCL为根节点构建一棵多叉树以确定填充顺序.通过对等值区域依次反复覆盖填充,最终完成所有等值线的填充。采用了一种穿过原始离散点平滑等值线的算法,减小了等值线平滑造成的精度损失。并运用客户端语言AS3.0(ActionScript3.0)实现了算法模型。实验结果表明,该算法简单易于实现,而且运算速度能满足业务需要。     

海德堡视网膜断层扫描仪的三维点云去噪方法研究

双边滤波法可以对海德堡视网膜断层扫描仪(HRT)扫描获得的三维点云数据进行有效的去噪处理。该算法在去噪的同时保留了图形的特征信息,缺点是多次迭代计算耗费了大量时间,所以该算法无法直接运用到实际的诊断中。邻域均值算法对位于某点一定邻域内所有点的Z坐标做均值处理,且根据距离中心点的远近取不同的权值,也能对图形进行去噪处理,只是单独使用虽耗费时间较少但效果远不及双边滤波算法。因此,本文提出采用邻域均值法作为双边滤波算法去噪的预处理。研究发现,该方法在保留图形特征的同时,并且在相同去噪效果的前提下可以显著减少计算时间,提高运行效率。     

任意拓扑结构网格模型自适应调整和光顺算法

在改进拉普拉斯算子的同时，吸取平均曲率法的优点，提出一种任意网格模型自适应调整和光顺算法．该算法通过沿法矢方向和在切平面上同时对网格顶点进行调整，保证了调整后模型不仅光顺，而且网格形状均匀；该算法还可以根据不同的精度自动地对网格调整进行控制，有效地保留了原始模型中的特征信息．应用实例表明，该算法可以保证在满足精度要求的条件下，得到更合理的三角网格模型．     

基于噪声分类的双边滤波点云去噪算法

针对三维点云数据模型在去噪光顺中存在不同尺度噪声的问题,提出一种基于噪声分类的双边滤波点云去噪算法。该算法首先将噪声细分为大尺度和小尺度噪声,并使用统计滤波结合半径滤波对大尺度噪声进行去除;然后对三维点云数据进行曲率估计,并对现有点云双边滤波进行改进,增强其鲁棒性和保特征性;最后使用改进的双边滤波对小尺度噪声进行光顺,实现三维点云数据模型的去噪、光顺。与单独使用双边滤波、Fleishman双边滤波相比,改进算法在三维点云数据模型光顺平均误差指标上分别降低了50.53%和21.67%。实验结果表明,该改进算法对噪声进行尺度的细分既提高了计算效率,又避免了过光顺和细节失真,较好地保持模型中的几何特征。