曲面特征恢复的三角网格模型孔洞修补算法

为了恢复三角网格模型中的孔洞处的真实形状,提出一种曲面特征恢复的孔洞修补算法．首先对模型中检测出的孔洞进行三角化并细分,完成孔洞的粗修复．然后利用高斯球确定孔洞的邻域及其曲面类型,对二次曲面类型的孔洞邻域进行非线性最小二乘拟合以获得曲面代数方程,对自由曲面类型的孔洞邻域则进行B样条曲面拟合．最后根据孔洞邻域的曲面方程获...     

智能雕刻系统数据处理的算法研究

研究在智能雕刻系统数据采集后的仿真过程中,数据的处理算法,并基于B样条曲线技术,分段对曲线进行了拟合.针对智能雕刻机数据采集的实际问题,对曲面的拟合提出了不同于传统的三角片的新方法.在一定程度上克服了在数据采集中,三角片曲面拟合对由于曲面的离散点间的空间距离过大而产生的失真问题,并对雕刻数据进行了有效的仿真.     

网格曲面中复杂孔洞的自动修补算法

为了修补三角网格模型中的复杂孔洞，提出一种基于边扩展的复杂孔洞修补算法.通过计算出孔洞边界的最小二乘平面，并将孔洞边界投影到该最小二乘平面上，得到投影多边形.当投影多边形存在相交的边时，则对每条相交的边采用边扩展算法，生成新的三角面片，从而将复杂孔洞剖分成若干个子孔洞.对新生成的子孔洞重复上述剖分方法，直至所有子孔洞变为简单孔洞后，采用平面三角化技术对简单孔洞进行修补,并采用细分技术得到形态均匀的孔洞三角网格.实验结果表明，该孔洞修补算法适用于三角网格模型中的各种复杂孔洞,能较好地保持原三角网格模型的细节特征.     

基于特征的三维人体建模

应用B样条拟合方法，提出一种基于特征的人体模型网格曲面造型方法，文中介绍了B样条曲面的拟合理论和B样条曲面用于三维人体曲面拟合的具体过程及其获取具有真实感的三维人体模型的消隐处理算法。并采用了基于特征的参数化设计思想，用人体参数控制人体，使结果的变化十分快捷。     

面向颅骨损伤修补的缺损重建算法

提出一种针对颅骨缺损重建模型的孔洞修复算法,根据孔洞特征自动提取缺损边缘.通过双环采样,投影构建代理曲面;通过合并环间区域及引入边缘约束的平滑,得到缺失实体孔洞的上下缝合面.在此基础上,搜索出上下边界环之间的三角网格区域,利用几何约束条件重建缺失实体.算法能最大限度的减少人工交互步骤,符合需要的修补结果.     

基于多张面和点云约束的N边域填充

针对N边域孔洞这一特殊情况,提出了一种用多张非裁剪B样条曲面填充带点云约束的N边域孔洞算法.设计了相应的调和映射参数化方法,近似计算出N边域孔洞内点云的中心点,通过自动构造空间曲线将N边域孔洞划分为多个四边形区域,用离散方法近似处理各四边形区域的边界约束条件,分别拟合满足边界约束条件且逼近内部点云的多张非裁剪B样条曲面以实现对N边域孔洞的填充.结果表明,填充后各填充曲面之间以及填充曲面与已有曲面之间均满足近似G1连续,能较好地满足工程需要．     

面向颅骨损伤修补的缺损重建算法

提出一种针对颅骨缺损重建模型的孔洞修复算法,根据孔洞特征自动提取缺损边缘。通过双环采样,投影构建代理曲面;通过合并环间区域及引入边缘约束的平滑,得到缺失实体孔洞的上下缝合面。在此基础上,搜索出上下边界环之间的三角网格区域,利用几何约束条件重建缺失实体。算法能最大限度的减少人工交互步骤,符合需要的修补结果。     

基于曲率的三角网格孔洞修补算法的研究

在逆向工程中,三角网格模型被广泛应用。但三角网格模型常常会存在一些孔洞,这些缺陷会影响许多后续操作,因此在应用前对这些孔洞进行修补是十分必要的。一种基于曲率的空间多边形孔洞修补的算法,每次寻找孔洞多边形中夹角最小的一对邻边,构造新的初始三角片,再根据新增点和其邻点的法矢调整新增点的位置,然后更新孔洞多边形,直至覆盖整个孔洞。最后再根据需要对所有新增顶点作一定的调整。对曲率变化较小的孔洞获得较好的修补结果。     

基于B样条曲面的牙齿表面三维建模算法研究

牙齿的几何建模在医学上有着十分重要的应用价值,常见的三维牙齿建模通常是基于图像的离散网格模型,不利于进一步数学处理。该文基于散乱的牙齿表面数据,通过对数据分割和参数化,构造多张B样条曲面整体拟合方程,利用最小二乘方法,求得G1光滑连接的B样条三维牙齿表面模型。该文用实例说明牙齿表面的三维重建过程。     

膝关节模型中腔体的自动提取方法

针对三角网格表示的膝关节模型,提出一种自动提取膝关节腔体模型的方法.该方法利用法线相交检测的方法识别腔体边界面片,以这些边界面片为种子,采用区域生长法分别提取股骨和胫骨上的两个内腔表面.实现内腔表面的孔洞边界检测后,进行孔洞修补和边缘光顺处理.最后通过缝合和光滑处理,完成膝关节腔体模型的自动提取和构建.     

基于邻接表的非结构网格快速生成算法

目的 优化Delaunay方法,提高网格生成效率并通过拉普拉斯光顺化提高网格质量.方法 用图这种数据结构来表示三角形网格并用邻接表存储以优化存储方式.结果 该数据结构同传统结构数组算法相比时间大大缩短、提高了网格生成效率.从网格生成的算例看出,该算法不仅提高了网格生成的速度,而且生成的网格质量较好,便于局部加密.结论 通过用图表示三角形网格并用邻接表优化储存,提高了网格生成效率.将生成的网格进行拉普拉斯光顺化,可使网格质量得到进一步的提高.     

注塑模CAE有限元网格划分系统

根据注塑模ＣＡＥ分析的特点,采用Ｄｅｌａｕｎａｙ三角化方法,并引入网格尺寸控制函数,对平面和曲面进行高质量的网格划分,在此基础上开发了功能强大的有限元网格划分系统．实例证明,本系统不仅能完成等尺寸三角形网格的划分,而且实现了变尺寸三角形网格的划分,可灵活地控制三角形的生成,满足用户的不同需要     

三维稀疏散乱点集的直接三角剖分新方法

给出一种三维稀疏散乱点集在三维空间直接进行三角剖分的新方法——在形成初始三角形后对它周围的离散点循环三角化．通过在剖分过程中引入两相邻三角形的最小夹角、最优点搜索半径系数和最小张角这三个剖分参数,实现了任意三维稀疏散乱点集的完全剖分以及非封闭自由曲面边界的自动识别．针对某些特殊复杂曲面上稀疏散乱点集的剖分问题提出了“分部剖分”思想：根据曲面的特征在不同区域设置不同的剖分参数．实例表明,这种直接剖分方法能有效处理任意多连通封闭和非封闭自由曲面上的稀疏散乱点集的三角剖分问题．     

基于局部多项式拟合的网格简化算法

为了提高网格简化后的三角形质量,提出了一种新的基于顶点局部多项式曲面拟合的三角网格简化算法.用三次多项式曲面拟合网格上的每个顶点及其局部邻域,计算每条边折叠的误差估计,衡量了顶点到拟合曲面的偏离程度,在算法的每次迭代中删除网格上误差估计最小的边,直到网格的顶点个数减到预先给定的数字.基于Laplace算子,增加顶点约束以及顶点邻域重心约束条件，对简化网格作一次线性整体优化.结果表明,该算法保留了更多的网格细节特征,在简化网格的三角形质量方面优于Garland的二次误差度量算法.该算法可用于快速构建模型的细节层次（LOD）模型.     

图的三角剖分及其图形输出问题

本文运用图论方法,对图的三角部分及其图形输出的问题作了探讨。论征了图作三角剖分时,单元数仅与节点的数量及其位置有关,提出并证明了三角形单元数的计数公式。同时还提出了二部图逐点比较的自动剖分方法和用通道目录方法、邻接(出度)目录方法来存贮图形信息,为有限元的自动剖分及自动绘图提供了一种方法。     

三角网格的统一单分辨率与多分辨率表示方法

通过三角形之间的拓扑相邻关系,将最高分辨率的三角网格划分为广义三角形带的集合,然后利用Hamiltonian三角剖分的性质对广义三角形带进行简化,从而构造三角网格的多分辨率表示.该方法统一了单分辨率网格和多分辨率网格的表示方法,当模型有c个不同分辨率的表示时,其编码效率与c的对数成正比.     

一种改进的区域增长三角剖分方法

传统的区域增长三角剖分方法很难保证含有尖锐边界的物体表面网格剖分的正确性,针对这一问题,本文提出一种改进的区域增长三角剖分方法。通过引入并计算边界边的权值来确定网格生长的方向,网格生长过程是由权值小的边逐步扩展到权值大的边,从而实现物体表面由＂平坦＂到＂不平坦＂的剖分过渡,并且相应的网格拓扑操作及队列更新机制保证了边界边队列的正确性。实验表明,该方法能生成反映原始物体表面形状的三角网格,并成功实现了对含有尖锐边界的物体表面的三角剖分。