一种基于八叉树的d点云数据无损压缩方法

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1、一种基于八叉树的3D点云数据无损压缩方法第7卷第4期深圳信息职业技术学院学报Vol.7No.44848陈新林:我国东中西地区科技对经济增长的影响分析49492009年2月JournalofShenzhenInstituteofInformationTechnology深圳信息职业技术学院学报深圳信息职业技术学院学报Dec.2009第7卷第7卷第4期第4期一种基于八叉树的3D点云数据无损压缩方法12134陈慧群,黎景炎,陈忠宁,陈志平,张斌(.深圳信息职业技术学院思政部,广东深圳58029;2.深圳信息职业技

2、术学院信控系;.深圳研祥集团,广东深圳58057;4.宇龙计算机通信科技深圳有限公司,广东深圳58075)摘要:本文介绍了一种D点云数据几何压缩的新算法,这种算法可视为“无损”压缩,它较好地保持了原有数据的特征。这种算法既可用于形体体内点又可用于表面点,是基于八叉树空间分解,通过占有的八叉树单元格对点云编码,根据失真率的限制生成八叉树,本文采用了行程编码技术(Run-LengthEncoding)来压缩八叉树节点。关键词:点云数据;八叉树;压缩;无损中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1672-

3、6332(2009)04-0048-04三维图形数据被广泛运用于多媒体领域,如Meshes,适用于已经“结构化”了的数据点,例如[]视频游戏,工程设计,虚拟现实,电子商务,医疗按扫描线存储的数据点云,Gumhold提出一种三和科学可视化。随着三维数据采集设备的日益发展角形网格联结关系实时压缩算法,使用顶点缓冲,和计算技术的不断成熟,人们可以方便而精确地获但在缓冲区一次只能传送一个顶点。得三维物体表面数据点的信息,但所获得的测量数事实上,三维数据点分为两个主要类别:形体据点集一般密度很大,尤其采用非接触式测量的数

4、表面点和形体体积点。上述大部分的研究都集中在表据。而利用数据点云进行三角剖分、曲面重构、面点云数据精简,对体内点云数据精简研究较少。或用于评价被测曲面的误差,一般都不需要过密的本文所研究的工作就是提出一种新的编译码数据点,特别是在被测曲面的曲率较小处。在三器既可用于表面点数据又可用于体积点数据的压角剖分时,由于过密点云构造的三角面片模型过于缩,编码器是基于失真度限制的八叉树编码,这种庞大,传输、显示或处理都将消耗大量的时间和计编码可以处理任意拓扑结构三维物体样点并对他们算机资源;在曲面重构时,过密的点云不但计算量

5、编码。八叉树编码器输出的首先是用行程编码生成大,而且可能影响其光顺性及存储;另外,用于误的,其次是用Huffman编码器生成的,Huffman编码差评价时,点云过密会增加计算量,也将消耗大量的器导致熵值大大降低,因此,大大改进了以前的艺时间和资源。所以如何保持被测量对象所需信息的术编码效率。最后采用基于Delaunay三角剖分的方情况下对测量点云进行最大程度精简,对于准确、法来渲染物体,因为它拥有健壮的结构以及它的对快速地点云预处理或其他的后续工作非常重要。偶Voronoi图综合了矢量数据结构中图形与空间对象一一

6、对应以及栅格数据结构中对空间连续铺盖的双1相关研究工作重特点。目前国内外在三维点集模型精简方面的研究一般来说,多边形网格已被广泛用来表示三维[][2]有一系列比较成熟方法。Weir、Sun等人采用包物体。三维网格由三部分组成:几何,拓扑及其属[]围盒法来简化测量点云,洪军等人提出了同时基性。因此,在压缩网格数据时这三项必须有效编码。于角度??弦高简化法和包围盒法的改进型数据2八叉树结构[4]的精简方法,Boissonnat等提出距离函数容差止步[5]法,Eck采用基于子区域的连续性PMProgressive基

7、于几何压缩的八叉树在大量的文献中都有介[收稿日期]2009-0-2[基金项目]深圳信息职业技术学院青年自然科学基金资助项目(QN-080)[作者简介]陈慧群(982-),男(汉),江西高安人,讲师,工学硕士。E-mail:chenhuiq@//0>.4848陈慧群,黎景炎,陈忠宁,陈志平,张斌:一种基于八叉树的D点云数据无损压缩方法4949深圳信息职业技术学院学报深圳信息职业技术学院学报第7卷第7卷第4期第4期绍,它是一种用于描述三位空间的树状数据结构。能减少采用八叉树带来的失真,再无限制地深入分八叉

8、树的每个节点表示一个正方体的体积元素,每割下去,将会引起有7个非空的和个满的立方体单个节点有八个子节点,将八个子节点所表示的体积元,因此分割应该有个限度,给定一个八树T,设元素加在一起就等于父节点的体积。八叉树数据结代表最终结点数,假设我们把t分割成8个新子立构是三维栅格数据的压缩形式,是二维栅格数据中方体,令D和R分别表示T测量时立方体单元数及失的四叉树在三维空间的推